二线制变送器的电路设计

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二线制变送器的制作方法

二线制变送器的制作方法二线制变送器是一种广泛应用于工业自动化掌控系统中的仪表设备，它的重要功能是将传感器所采集到的模拟量信号转换为标准的二线制信号输出给上位机进行处理。

在本文中，我们将介绍二线制变送器的制作方法，包括硬件电路设计、PCB布局及制作、软件算法实现等方面的内容。

1. 硬件电路设计二线制变送器的核心部件是模拟信号转换芯片和数字信号输出芯片。

模拟信号转换芯片通常采纳AD转换器，将传感器输出的模拟量信号转换为数字量信号，然后经过一系列运算、放大和滤波等处理，最后得到高精度、稳定的电压输出信号。

数字信号输出芯片则负责将模拟信号转换后得到的电压输出信号进行处理，生成标准的二线制信号，并通过输出端口输出到上位机中进行处理。

硬件电路设计需要考虑到信号的传输质量和稳定性，以及某些特别场合需要充足的防爆、防静电等要求。

因此，电路板的材料、电路元件的选型、布局方式等都需要认真考虑与设计。

2. PCB布局及制作PCB的设计是将电路方案转化为PCB制成图的过程，设计好的电路图文件可以通过PCB制做软件进行处理，实现PCB的布局、线路连接、元件贴装等操作。

在PCB的设计过程中，需要依据电路多而杂度、元件密度、性能要求等因素综合考虑，合理选择PCB板坯、布线策略和元件包型等参数进行设计。

制作PCB板的步骤重要分为三个部分：前期准备、制版、钻孔。

首先需要将电路板的大致外形和元器件的位置、尺寸等在软件中表示出来，绘制好板坯轮廓及元件安装孔、螺钉孔等，在制版过程中依照布线规范、器件封装、通孔类型等进行设计，尤其是需要注意天线相关领域的要求。

3. 软件算法实现为了保证二线制变送器的稳定性和牢靠性，通常需要在芯片上实现一些算法和掌控策略，以进行信号运算、滤波、放大、调整等处理。

这些算法的实现一般需要使用C语言，利用芯片自带的编译器进行编译和下载，实现芯片内部的操作。

该部分重要需要考虑到程序的安全、高效性、可扩展性等，编程工具型号有很多，通常我们可以依据需要来选择相对应的编译器或集成开发环境，例如Keil、IAR等等。

变送器接线示意图

压力变送器接线图工控知识2010-11-04 12:25:17 阅读344 评论0 字号：大中小订阅1 二线制压力变送器接线图实物---------------------------------------------------------------------------------------------2 二线制压力变送器接线图---------------------------------------------------------------------------------------------3 三线制压力变送器接线图----------------------------------------------------------------------------------------------卸下变送器接线端的旋盖，可以看到如图所示的接线端子。

-----------------------------------------------------------------------------------------------4 四线制压力变送器接线图若选配了现场显示表头，则接线端子在现场显示器的后端，接线时请先将现场显示器卸下（注意要小心，以免将显示器的连线拉断）即可露出如图 1 所示的接线端子。

其中为现场显示表头。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------5 调零和调满的使用压力变送器的安装位置会对变送器的零点输出产生影响，可在变送器安装结束后，对零点输出进行调整，在没有标准压力源的情况下禁止调节满程电位器，否则会严重影响变送器的精度。

---------------------------------------------------------------------------------------------6 压力变送器的安装压力变送器的压力接口为M20 X1.5 的不锈钢螺纹-------------------------------------------------------------------------------------------------7 温度超过120°时用冷凝管降温时压力变送器的安装当被测介质温度超过120 ℃时，必须采用冷凝引压管，长度在 1.5 米左右为宜，且进行弯曲处理。

两线制4-20mA变送器的电路设计

两线制4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

两线制4-20mA变送器的电路设计

两线制4/20mA变送器的电路设计两线制4/20mA 变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA 电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA 是因为防爆的要求：20mA 的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA 的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA 作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA 电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4 根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC 或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4- 20mA 电流本身就可以为变送器供电，如图1C 所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA 之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2 根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA 供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2 根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

二线制模拟电流4-20mA 信号变送电路设计

二线制模拟电流4-20mA 信号变送电路设计模拟工控网上用的4-20 mA 标准电流信号是工业上最常用的信号传输方法之一。

本文将介绍二线制方式的标准电流输出为4-20mA 的变送电路。

通过对集成电路AM462（电压电流转换变送电路）的应用举例，介绍了如何实现工业上常用的二线制变送接口电路，而它可以为程控机PLC 等直接传输信息。

针对不同的控制设备，介绍了相应的电路元器件的计算方法。

注意：下面的介绍对于AMG 公司生产的所有电压电流转换集成电路（AM400, AM402,AM422, AM442, AM460）原则上都是适用的[1]。

模拟电路接口工业上通常用电压0-5(10)V 或电流0(4)-20mA 作为模拟信号传输的方法，也是被程控机经常采用的一种方法。

那么电压和电流的传输方式有什么不同，什么时候采用什么方法，下面将对此进行简要介绍。

电压信号传输比如0-5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点，那么信号可能很容易失真。

原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗，电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。

由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。

如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的，那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小，这些电阻也就可以忽略不计。

要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略，就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。

如果用运算放大器OP 来做接收方的输入放大器，就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于<1MΩ。

原则上，高阻抗的电路特别是在放大电路的输入端是很容易受到电磁干扰从而会引起很明显的误差。

所以用电压信号传输就必须在传输误差和电磁干扰的影响之间寻找一个折中的方案。

电压信号传输的结论：如果电磁干扰很小或者传输电缆长度较短，一个合适的接收电路毫无疑问是可以用来传输电压信号0-5(10)V 的。

电流信号传输比如0(4)-20mA在电磁干扰较强的环境和需要传输较远距离的情况下，多年来人们比较喜欢使用标准的电流来传输信号。

两线制液位变送器

第 1 页共 1 页二线制液位变送器
两线制变送器使用十分方便，非常受欢迎。

现在液位也有两线制的变送器了。

YWBS 系列液位变送器，采用“电容射频技术”检测液位，将液体的液位转换成“4～20mA ”的电流信号，安装、接线、设定都简便。

广泛用于各类液体液位的连续测量。

●主要特点：
一体化结构，安装简单；免调试，量程上、下限自由设定；检测精度等级：1.0级；两线制，接线不分正负。

电流型，负载短路自然保护。

●基本接线图：
●量程上、下限设定方法：
用尺量或标记的方法分别确定4mA （量程下限）对应的液位位置和20mA （量程上限）对应的液位位置。

通过进液或排液，让容器（或池）内液体的液位达到确定的量程上限（或量程下限）对应的高度处。

这时按仪器内按钮5秒钟，当指示灯出现闪烁时，此液位被录入仪器；
再通过进液或排液，让容器（或池）内液体的液位达到确定的量程下限（或量程上限）对应的高度处。

按按钮5秒钟，指示灯出现闪烁时，此液位又被录入仪器；
仪器总是依据最近两次所录入的液位确定量程上、下限液位（中间出现停电也不影响）。

低液位为4mA （量程下限）对应的液位，高液位为20mA （量程上限）对应的液位。

南京宁恒科技有限公司技术部 2015、12、
05。

二线制温度变送器

二线制温度变送器的设计时间:2007-07-25 来源: 作者:杨明欣谢明元杨玲点击：4424 字体大小:【大中小】一、简介二线制温度变送器分别与热电偶和热电阻相配合，可以将温度信号线性地转换成4~20mA 直流标准输出信号。

二线制温度变送器应具有如下主要特点：1.二根线完成电源的输入及4~20mA直流电流输出, 即二根线既是电源线也是4~20mA标准信号输出线。

2.由于二线制一体化变送器安装在传感器接线盒中,所以必须有良好的可靠性、稳定性及较宽温度工作范围(0~85℃)和较小的温漂，同时要求体积尽可能小。

3.在热电偶和热电阻温度变送器中采用了线性化电路，从而使变送器的4~20mA 输出信号和被测温度呈线性关系。

4.在热电偶温度变送器中，要进行冷端补偿，冷补范围0~100℃。

变送器在线路结构上分为量程单元和放大单元两个部分，其中放大单元是通用的，而量程单元，则随品种、测量范围的不同而不同。

设计电路结构如图1所示。

图中粗线为电源线，细线为信号流程，两根外接导线既是电源线也是信号线。

4~20mA 信号体制为二线制设计提供了可能性，当被测信号从下量程到上量程（0％~100％）变化时，二根传输线上电流对应4~20mA 变化； 4mA作为变送器电路工作损耗电流，也易于识别断线断电故障。

RL 为信号采样负载电阻(RL≤250W) 。

V(AB) 须大于12V以保证系统的正常工作。

在电源正常(17~30V) 的前提下, 回路4~20mA电流I 由输入热电阻R 或热电偶mV信号确定。

通过框图我们可以看到，首先，需要对信号源所产生的信号进行采集，然后将采集到的信号进行放大、线性化调整、调零调满，最后通过V/I 转换把线性反映温度大小的电压信号转化为电流信号I1（0~16mA），加上电路的4mA 静态工作电流I2 形成4~20mA 电流信号通过二线制电源线输出。

对于热电偶变送器，采用一个小型CU50 热电阻来测量冷端的温度，进行冷端补偿。

两线制4-20mA变送器的电路设计

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

二线制变送器电路简析

以一个二线制变送器的基本原理图来分析：
在V/I 转换电路中，OP1输出一个小电流给Q1基极I b ，在Q1的集电极有Ic 通过Re 、Rs 流回24V 电源的负极，这个电流在4mA ～20mA 之间，4 mA 以下的电流为传感器及调理电路、OP1、OP2、U1、R5等建立电路基本工作状态而消耗的电流。

当输出线路上阻抗增大或减小，即线路长短不同或不同阻抗的显示仪表变换时，引起Q1的集电极c 和发射极e 间的电阻值发生变化，相当于一个可变电阻，Rx 增大，Q1的c 极和e 极之间的电阻减小，Rx 减小，Q1的c 极和e 极之间的电阻就增大，从而导致c 、e 之间的电压随之变化，Rx 变化引起的负载压降的变化消化在Q1的c 、e 极之间的电压变化上，从而使Q1的Ic 电流不发生变化，保证了测量的精度不受影响。

理想恒流源的内阻为无限大，外电路电阻在一定范围变化时，与恒流源内阻相比，可忽略不计。

由于二线制变送器所带的负载电阻在一定范围内变化时，不会引起变送器输出电流的变化，所以可以类似认为是采用了恒流源技术。

在24V 电源电压下，4～20mA 电流的变化是调理电路输出控制的结果。

这是本人对此电路的粗略理解，不对的地方请大家指正。

Ib
e
Rx
Ic ：4～20mA ：
C。

4-20mA二线制变送器设计-推荐下载

两线制4/20mA变送器的电路设计两线制4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2. 两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

二线制变送器的电路设计

李君安(丹东东方测控技术股份有限公司,辽宁丹东118000)1二线制变送器系统方框图图1所示,为二线制超声波测距系统方框图,4~20m A电流环路输入的15~24V电压,经过电源模块转换为3.3V精密电源,为整个系统供电。

主控模块控制超声波的发射和回波信号处理,然后将处理的数据,通过V/I电流输出模块,输出4~20mA电流,接收端通过负载电阻(250欧姆)取出电压信号,同时与电流环24V电源相连构成回路。

主控芯片选用超低功耗的MS P430微处理器,其工作电源 1.8~3.6V,64K S RAM,12位ADC,I/O端口74个,4个16位定时计数器,强大的外设接口,能够满足超声波测量系统需求。

2二线制变送器电源设计理论分析二线制仪表的原理是利用了4~20m A信号为自身提供电能。

如果仪表自身耗电大于4mA,那么将不可能输出下限4m A值。

因此一般要求二线制仪表自身耗电(包括传感器在内的全部电路)小于4m A。

(1)电压条件:在仪表电流环路中,一般取样电阻R=250Ω。

当电流I=4~20m A变化时,取样电压为U=1~5V之间变化。

考虑到可能会串接其他仪表,以及传输电缆的阻抗,线路阻抗R的最大值可取350Ω,因此在20m A时,仪表两端电压为(24V-20m A×350Ω)=17V。

4mA时,仪表两端电压为(24V-4m A×350Ω)=22.6V。

所以仪表的工作电压不能大于17V。

(2)电流条件:仪表中总功耗电流要小于4mA。

(3)功率条件:20m A时电流环提供的功率最大:P=20mA×17V=340m W。

4m A时电流环提供的功率最小:P=4m A×22.6V=90.4mW。

所以仪表消耗的功率不能大于90.4m W。

3变送器电源模块设计电路设计的关键是降低电源电压转换的功耗,转换效率要高,静态电流要小。

由于低功耗CP U控制芯片的常用供电电压为3.3V,所以需要将电流环的17~22.6V电压,降压处理,有两种方法。

两线制压力变送器设计(4-20mA原理)x.doc

两线制压力变送器设计2008-01-24 14:27分类：字号：小开篇: 认识两线制传感器工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。

并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。

常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。

最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。

当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。

变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。

显示仪表只需要串在电路中即可。

这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。

工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。

如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。

因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。

二线制变送器的电路设计

图２电源模块电路图图中，Ｌ为储能电感，Ｄ１续流二极管，ＦＢ＝
辽宁丝绸
２０１４年第２期
二线制变送器的电路设计
李君安
（丹东东方测控技术股份有限公司，辽宁丹东１１８０００）［摘要］通过实际的电路设计，对Ｚ－线制仪表设计的重点部分，电源设计和电流环电路设计，提供了详尽的解决方案和实用电路设计。
所以仪表的工作电压不能大于１７Ｖ。（２）电流条件：仪表中总功耗电流要小于
４ｍＡ。
图１二线制超卢波测量系统框图
（３）功率条件：２０ｍＡ时电流环提供的功率最大：
Ｐ＝２０ｍＡＸLeabharlann １７Ｖ＝３４０ｍＷ。
大，将近４０ｍＷ，无法满足其它电路的功率要求。二线制仪表的原理是利用了４～２０ｍＡ信号为第二是采用开关型ＤＣ／ＤＣ芯片，又称为降压电源效率高达９５％以上，但开关型电自身提供电能。如果仪表自身耗电大于４ｍＡ，那开关电源，么将不可能输出下限４ｍＡ值。因此一般要求二线源芯片是利用储能电感储能，输出的３．３Ｖ电压是
［关键词］二线制；电源；ＭＡＸ４１７；功耗［文献标识码］Ｂ［文章编号］１６７１ — ３３８９（２０１４）０２ — ３５ — ０２

两线制变送器

仪表选型
ห้องสมุดไป่ตู้
仪表选型
选型表：无 S代号测量范围 ABGAP-2400 0-6～40kPa ABGAP-2500 0-40～250kPa ABGAP-2600 0-0.16～1kPa ABGAP-2700 0-0.4~2.50KPa ABGAP-2800 0-1.6～10Mpa 代号结构材料法兰接头排气/排液阀隔离膜片灌充液体 F22 316不锈钢 316不锈钢 316不锈钢硅油 F23 316不锈钢 316不锈钢哈氏合金C
电流输出型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。
当然，电流输出可以与电源共用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。
特点分析
特点分析
模拟型特点 ●精度高 ●量程、零点外部连续可调 ●稳定性能好 ●正迁移可达500%、负迁移可达600% ●二线制 ●阻尼可调、耐过压 ●固体传感器设计 ●无机械可动部件、维修量少 ●重量轻（2.4kg） ●全系列统一结构、互换性强
工作原理
工作原理
电物理量(简称电量),例如电流、电压、功率、频率等,都需要转换成标准模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的标准模拟量电信号是用4~20mA直流电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取 2mA作为断线报警值。

二线制温度变送器的设计

其中，K为LM324的放大倍数,由此可计算出K=40，如果取R4=R5=5.1k，则R6应为180k。
2、线性化调整电路和二级放大电路
该局部电路（这一级输出V2）是本电路中十分重要的环节，同时也是比较难的环节。因为它涉及到整个电路的线性调节。放大部分在前面已经叙述，现在就线性调节问题加以阐述。具体电路如图5所示（图中几个二极管连接的电路就是线性修正电路）。电路中的：
2、一级放大电路和线性化调整电路
该电路功能之一是把采集到的微弱信号放大,在本级电路中采取了差动放大。同时，与该放大电路连接在一起的还有一个正反馈非线性调整电路，它的主要功能是对热电阻与温度电阻间的非线性进行修正,保证放大器的输出电压被测温度成线性关系。R7、R8、R9以及LM124构成了放大电路。对于该局部电路，输入信号来自采集到的信号V和V'，输入信号分别各自经过R7、R8进入LM124的第一组运算放大器,得到输出电压V1（在这里没考虑非线性调整电路即反馈回路R6对电路输入的影响）。
图中粗线为电源线，细线为信号流程，两根外接导线既是电源线也是信号线。4~20mA信号体制为二线制设计提供了可能性，当被测信号从下量程到上量程（0％~100％）变化时，二根传输线上电流对应4~20mA变化；4mA作为变送器电路工作损耗电流，也易于识别断线断电故障。RL为信号采样负载电阻(RL≤250W)。V(AB)须大于12V以保证系统的正常工作。在电源正常(17~30V)的前提下,回路4~20mA电流I由输入热电阻R或热电偶mV信号确定。
K分度50℃时输出热电势等于2.022mV即：
由此可求得：R2=13k。
电路中，热电偶mV信号和冷补铜电阻两端电压相加，经过R4输入到LM124的第一级放大器，根据放大器工作原理，我们可以得出输出电压（设包括热电偶及冷补之和的输入信号为V）V1=V(1+R6/R5)。设计考虑使得当热电偶的温度达到最大值(1300℃对应热电势为52.398mV)，放大器的输出电压为2.5V。也就是说，热电偶冷端温度为0℃时的电压加上热电偶的最大热电势，再乘以放大倍数应等于2.5V，即：

二线制交流电流变送器的设计1

二线制交流电流变送器的设计1．二线制交流电流变送器的综述工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。

这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。

工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰，并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

又因为在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制变送器必然是首选。

因此研究二线制电流变送器对工业生产，人们的日常生活都显得异常重要。

2．二线制变送器的特点及参数2.1二线制交流电流变送器主要特点：2.1.1二线制仪表现场不需要工作电源，利用指示仪表或DCS系统提供电源。

2.1.2输入与输出完全隔离。

2.1.3输出信号采用极性保护措施，极性正确时，指示灯亮，仪表工作；极性错误时，指示灯灭，仪表不工作。

2.1.4仪表本身无发热源，彻底解决了高温环境下普通变送器因内部发热而引发的输出信号丢失的普遍现象。

2.2二线制交流电流变送器的主要技术参数：2.2.1输入信号：0～5A AC。

2.2.2输出信号：420mA D C(二线制传输)。

2.2.3输出负载电阻：0～500Ω2.2.4精度:0.5%。

2.2.5温度系数:≤150ppm/℃。

2.2.6工作温度：-10℃～+70℃。

2.2.7隔离：输入与输出隔离。

2.2.8绝缘电阻：〉200MΩ（500V DC）.2.2.9绝缘强度：〉1000V/1分钟。

2.2.10供电电源：1）15～36V DC.2）15V，RL=0～250Ω3）24V，RL=0～500Ω4）30V，RL=0～750Ω5）36V，RL=0～1KΩ3．设计方案及其变送器的系统方框图5mA~4~20mA二线制交流变送器的系统方框（图1-1）两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA 信号为自身提供电能；V/I 变换器与 V/I 变换器是一种可以用电压信号控制输出电流的电路；两线制压力变送器设计压力桥、称重传感器输出信号微弱，都属于mV 级信号；稳定性和安全性的考虑工业环境下环境恶劣且对可靠性要求高，因此两线制变送器的设计上需要考虑一定的保护和增强稳定性措施。

两线制变送器原理

两线制变送器原理两线制变送器是一种常用的数字信号传输方式，它是通过两根导线进行信息传输的，并采用两种不同的电压来表示“0”和“1”。

以下是关于两线制变送器原理的详细解释。

首先，两线制变送器的原理基于数字电路的基本概念，即0和1可以用不同的电压表示。

在两线制变送器中，传输的信息被编码成一系列的数字信号，每个数字信号由一段持续时间相等的电压信号组成。

两线制变送器一般使用异或门电路来实现。

异或门电路有两个输入端A和B以及一个输出端C。

当A和B的电平相同时，输出C为低电平；当A和B的电平不同时，输出C为高电平。

这种电路设计可以用来检测输入信号（比如0和1）的变化并输出相应的电平。

在两线制变送器中，我们可以将输入信号分为两个部分，即同步信号和数据信号。

同步信号用来指示数据信号的开始和结束。

在同步信号的前后，使用一种已知的特定电平表示。

通常，低电平被用作起始同步信号，而高电平被用作结束同步信号。

当输入的数据信号为“0”时，两线制变送器会输出一种特定的电压信号，例如-5V；而当输入的数据信号为“1”时，输出的电压信号为另一种特定的电压，例如+5V。

这样，接收方根据不同的电压信号确定输入的数据是“0”还是“1”。

在实际应用中，为了确保传输的准确性，两线制变送器通常还会采用一些额外的编码技术。

例如，奇偶校验位可以用来检测传输过程中是否存在错误。

在传输数据之前，发送方会计算数据中1的个数，并将结果作为一个比特位添加到数据中。

接收方在接收到数据后，会重新计算1的个数，并与发送方传输的奇偶校验位进行比较，以判断数据是否有误。

此外，为了增加传输的速度和可靠性，两线制变送器还可以采用差分编码技术。

差分编码是一种将两个连续的位之间的差异进行编码的方法。

通过编码两个连续的位，传输时只需要一种特定的电压信号表示位之间的差异，而不需要分别表示每个位的数值。

总之，两线制变送器通过设置不同的电压信号来表示不同的数字信号，并通过编码技术和校验位来增加传输的速度和准确性。

两线制4～20mA液压变送器的设计

两线制4～20mA液压变送器的设计鲍康贵;秦会斌【摘要】Aiming that traditional artificial data acquisition is not suited for long-distance transmission and intelligent control, a new measurement method was designed. The feasibility of transmitting signals with current was analyzed, and a small, energy-saving hydraulic pressure transmitter was devised. The experimental results show that the design is simple, intelligent, suits remote applications and can reduce the worker's workload. When the sensor is changed, the circuit also suits other occasions.%工业控制过程中,经常要把模拟液压信号转化为可测的电压信号,然后经过换算,读取液压值.传统的方法是以手持液压计测量,这种方式简单、直接,但不适合远距离传输和智能化控制.针对这一局限性,首先分析了采用电流远距离传输信号的可行性,并设计了一种小巧、节能的液压变送器.研究结果表明,该设计结构简单,适合远距离传输和智能化控制,减少了人员工作量.传感器经变化后,电路同样适用,具有通用性.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2011(028)010【总页数】3页(P1234-1236)【关键词】XTR115;电流环;V/I变换【作者】鲍康贵;秦会斌【作者单位】杭州电子科技大学新型电子器件研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学新型电子器件研究所,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP873;TP212;TH823+.2液压测量遍及生产和生活的各个领域，在石油化工、水利水电、农田灌溉、环境检测以及自来水厂、污水处理厂等众多领域，液压是一个重要的技术参数。