兩線制4-20mA電流信號究竟能傳多遠？

在我們出廠的流量儀表、壓力儀表等產(chǎn)品中，基本都帶有4+20mA信號，那4-20mA信號通常又分為兩線制、三線制。那么兩線制4～20mA變送器的電流信號究竟能傳多遠呢？

液體渦輪流量計兩線/三線制接線圖

1、干擾因素：
 ①、與激勵電壓高低有關，
 ②、與變送器允許的小工作電壓有關，
 ③、與板卡設備采集電流用的取壓電阻大小有關，
 ④、與導線電阻的大小有關
 通過這四項有關量，可以計算出4～20mA電流信號的理論傳輸距離

2、要使4～20mA信號，無損失在兩線回路里傳輸，必須滿足歐姆定律，
 即滿足：（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）≥ 輸出電流×電流環(huán)路總電阻 
 當輸出電流I=20mA，即0.02A時，上式取等號，則：
 電流環(huán)路總電阻=（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）÷0.03、將這個計算值記作r，
 即r=（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）×50 ， 單位Ω
 這個r，業(yè)界稱之為電流信號的負載電阻，也就是電流信號的大帶載能力

3、業(yè)界為啥要特意給出這個r的計算式呢？
 那是由于：4～20mA電流信號能傳多遠，實質(zhì)是實際電阻，與r比大小的問題，
 當環(huán)路實際總電阻＞r時，就算傳輸距離為0，變送器也是沒辦法輸出20mA電流的，
 當環(huán)路實際總電阻=r時，變送器輸出20mA電流，傳輸距離只能為0米，（超導除外）
 當環(huán)路實際總電阻＜r時，變送器輸出20mA電流，才能在環(huán)路中有效傳輸若干米，
  ①、由于板卡采集電流用的取壓電阻為定值，故導線電阻大小，決定著傳輸距離的長短
  ②、導線電阻越小，信號傳輸?shù)木嚯x越遠
  ③、導線若是超導，電阻≈0，那電流傳到美國去也不是事，傳到火星去也木問題 ， 

 綜上：電流環(huán)路的總電阻R，必須滿足R≤r ，否則4～20mA信號，無法正常傳輸    
    
4、電流環(huán)路的總電阻R，由板卡設備上，采集電流信號的取壓電阻R1，和導線電阻R2組成
  取壓電阻R1，多見250Ω、150Ω、100Ω、50Ω，而今流行100Ω～40Ω等小電阻取壓
  導線電阻R2＝電導率×導線總長度÷導線橫截面積=單位長度電阻×導線總長度
                     ＝單位長度電阻×（液體渦輪流量計）傳輸距離×2