两线制4～20mA电流信号究竟能传多远，猪算一算，祝大家新年吉祥！。。。

前言：两线制4～20mA电流信号能传多远，常碰上有人号称“理论上”而妄下断言
         迎新年，乱花钱，今天是个好日子，
         科学就是要讲来龙去脉讲计算，
         猪今天就细说算一算，  
         祝大家新年吉祥！。。。。。。     

1、两线制4～20mA变送器的电流信号究竟能传多远呢？
     猪说：
         ①、与激励电压高低有关，
         ②、与变送器允许的最小工作电压有关，
         ③、与板卡设备采集电流用的取压电阻大小有关，
         ④、与导线电阻的大小有关
     通过这四项有关量，可以计算出4～20mA电流信号的理论传输距离

2、要使4～20mA信号，无损失在两线回路里传输，必须满足欧姆定律，
     即满足：（激励电压－变送器允许的最小工作电压）≥ 输出电流×电流环路总电阻
     当输出电流I=20mA，即0.02A时，上式取等号，则：
     电流环路总电阻=（激励电压－变送器允许的最小工作电压）÷0.02
     将这个计算值记作r，
     即r=（激励电压－变送器允许的最小工作电压）×50 ， 单位Ω
     这个r，业界称之为电流信号的负载电阻，也就是电流信号的最大带载能力

3、业界为啥要特意给出这个r的计算式呢？
     那是由于：4～20mA电流信号能传多远，实质是实际电阻，与r比大小的问题，
     当环路实际总电阻＞r时，就算传输距离为0，变送器也是没办法输出20mA电流的，
     当环路实际总电阻=r时，变送器输出20mA电流，传输距离只能为0米，（超导除外）
     当环路实际总电阻＜r时，变送器输出20mA电流，才能在环路中有效传输若干米，
            ①、由于板卡采集电流用的取压电阻为定值，故导线电阻大小，决定着传输距离的长短
            ②、导线电阻越小，信号传输的距离越远
            ③、导线若是超导，电阻≈0，那电流传到美国去也不是事，传到火星去也木问题 ，

     综上：电流环路的总电阻R，必须满足R≤r ，否则4～20mA信号，无法正常传输   
   
4、电流环路的总电阻R，由板卡设备上，采集电流信号的取压电阻R1，和导线电阻R2组成
     取压电阻R1，多见250Ω、150Ω、100Ω、50Ω，而今流行100Ω～40Ω等小电阻取压
     导线电阻R2＝电导率×导线总长度÷导线横截面积=单位长度电阻×导线总长度
                     ＝单位长度电阻×传输距离×2
     
5、编个小题算一算，4~20mA电流信号的理论传输距离L（单位千米）

     帅克转手倒卖的2.5平方毫米双绞线， ，每1000米的电阻=7.5Ω ，用此导线传输信号
     帅克自研自造的SC322无零漂压力变送器， ，最小允许激励电压=10VDC
     DCS板卡上采集电流用的取压电阻R1=100Ω
     DCS板卡上的供电电压＝24VDC
     计算如下：     
      ①、先计算变送器的负载电阻r，r=(24-10)×50=700 Ω
      ②、再写出环路总电阻R的算式，R=R1+R2=100+7.5×L×2=100+15L 单位Ω
      ③、由于有R≤r，即（100+15L ）≤ 700
            计算得：L ≤ 40千米，即最大传输距离为40000米

6、呵呵呵，40000米，看清没？只要有钱布线，从西安城传到长安县，没问题呀
     祝新年快乐20mA！
     祝新年发财电流长！
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搬个马扎，跟着楼主多学习。

有才楼主
多写写这方面的

别样的祝福，我喜欢，祝大家2015工作顺利

前辈V5，学习啦。前辈教学风格还是很靠谱的。
祝前辈新的一年：身体健康，工作顺利，财源广进。

感谢楼主    学习了   

向楼主学习。

前辈也来上课了啊，这多好，以后应该多多开课嘛。

有个问题，这个40000米也是你通过公式计算出来的理论值，我想知道在现场目前用到最长的能有多长？

寓教于乐！

waaabc 发表于 2015-1-1 18:42

                               
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前辈也来上课了啊，这多好，以后应该多多开课嘛。

有个问题，这个40000米也是你通过公式计算出来的理论值 ...

1、我遇到的实际最长传输距离，大约有7公里     

2、特别讲可靠性的时候，才会不计成本，挖沟埋管布线

3、常规情况，估计超过2公里，大家都会转无线的吧

真的写得明明白白，真心学习了

谢谢，太详细了，希望 多发这样的帖子，学习学习

以学习  谢楼主了

牛啊 牛啊 牛啊 牛啊

楼主好人，感谢了，辛苦辛苦

我了解的是超过500m，就会考虑远程I/O。当然500m不是绝对的。不知道实际有用到多少m的，可以来分享下。

请问需要考虑现场设备的电阻，比如说变送器定位器之类的

还好鸟。。。。学习。。。

感谢楼主    学习了

DCS板卡上采集电流用的取压电阻R1=100Ω
前辈，以前看到的资料，这个电阻一般都是250欧姆吧？