怎样提高4-20mA压力变送器的传输距离？

有人认为：采用4-20mA电流信号传输的压力变送器，由于信号线上传输的是电流信号，所以其传输的距离应该是没有限制的。从理论上说，只有传输线缆的阻抗为0，4-20mA电流信号理论上其传输距离可以无限远。但是这种说法是对特定条件而言的，应该认识到当压力变送器的供电电源电压低至一定程度或者导线电阻大到一定程度时，4-20mA 电流传送信号将在线路上产生压降。

下面，我们讨论的是在保证规定的精度下，压力变送器（当然也适用采用相同输出的液位变送器或者温度变送器）4-20mA 信号传送的距离，其实质就是讨论并确定4-20mA信号容许的最大长度。

决定电流源压力变送器导线长度的参数有：负载电阻RL，连接导线的电阻r；供电电压Vo及其波动范围△V；压力变送器的最大输出电流Imax；压力变送器能维持最大工作电流时的最低供电电压Vmin。我们假设负载电阻已知并取：RL=250Ω，

Vo=24V.DC ，其允许误差为24V +10% -5%，则电源允许波动△V=24V*5%=1.2V；

Imax=20mA=0.02A，

对各种型号压力变送器，最低供电电压Vmin的值是不相同的，因为这个参数还与电子元件的特性有关系，有的压力变送器最低的可达9V(是指无负载时)，大多压力变送器在12--32V之间的居多；在此假设取16.28V。

即 Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)

则连接导线的电阻 r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω

压力变送器连接电线多用的是铜线，其截面大多选择S=1.5和0.8mm2的居多，在《电工手册》上有铜电线在20℃和75℃时的电阻系数，在选择铜导线时应考虑到使用现场的环境情况，因此最好选择75℃时的电阻系数来计算较妥。已知t=75℃时铜的电阻系数ρ=0.0217Ω.mm2/m。

根据L=Sr/ρ 就可计算出铜导线的最大长度；

用标称截面1.5mm2导线时L=1.5*76/0.0217=5253m；用标称截面0.8mm2导线时L=0.8*76/0.0217=2801m；

因为压力变送器的接线往返是两根线，所以计算结果应除2即：

用标称截面1.5mm2导线时L1=5253.5／2=2626m；

用标称截面0.8mm2导线时L2=2801.8／2=1400m；

在实际应用中，泽天传感认为导线的真实长度要比计算值低才行，因为电线的标称截面几乎都是偏高的。如果遇到现场距离超过上述的长度时，可以增大电线的线径，来减少导线电阻，或者适当调高压力变送器的供电电压。

经过以上的计算，也许有人会说，我的现场实际接线长度并不太长，但在使用中仍无法正常使用，这又是什么原因呢？究其原因，可能是：电流传送信号导线过长时，没有采取必要的屏蔽措施，或者没有遵守一点接地规则而引入了干扰。

在电路系统中，应选择电位最低的一点作为信号的公共点，在电流源输出的压力变送器中，24V电源的负线电位最低，它就是信号公共线。因此在电流传送的一对信号线中，其电位较低的一根，即信号负线应在发送压力变送器的输出处与24V负线相连。如果接线错误或漏接而造成信号负线浮空而引入了干扰。本文源自泽天传感，版权所有，转载请保留出处。