4-20mA电流信号究竟能够传输多远?
4-20mA电流信号的传输距离主要与以下几个因素有关:
1. 信号的激励电压Ue;
2. 仪表的低工作电压Umin;
3. 接收设备的负载(采样)电阻RL;
4. 导线电阻r。
其中,Uo是变送器的供电电压,必须在满载时(电流I=20mA)保证Uo≥Umin。
即: 。根据这个公式,可以计算出在变送器处于低工作电压时,大的导线电阻。假设:
已知:Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求出r的大值为175Ω:
再根据导线电阻的计算公式:, 其中:
ρ——电阻率(铜电阻率=0.017,铝电阻率=0.029)
L——线的长度(单位:米)
S——线的截面(单位:平方毫米)
注:电阻值与长度成正比,与截面积成反比。导线越长,电阻越大, 导线越粗,电阻越小。
以铜线为例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即:横截面积1mm2,长度1m的铜线电阻为0.017Ω。那么175Ω对应1mm2的导线长度为175/0.017=10294(米)。
因此,理论上4-20mA信号传输可达上万米(根据不同激励电压和变送器的低工作电压等因素而定)。