四線製溫度變送器及兩線製溫度變送器

四線製溫度變送器的缺點及改進

控製室用的溫度變送器有相互隔離的兩(liang) 條電源線和兩(liang) 條輸出線，故稱四線製溫度變送器。這類儀(yi) 表電路設計，器件選用，製造工藝都很嚴(yan) 格，具有較好的性能，但也有不盡人意不處。其一，溫度信號太小，從(cong) 現場遠距離傳(chuan) 到控製室，不僅(jin) 傳(chuan) 輸線價(jia) 格貴，而且長距離傳(chuan) 輸會(hui) 帶來較大的誤差和引入不應有的幹擾。其二，線路較複雜，對器件要求嚴(yan) 格，為(wei) 提高產(chan) 品的壽命及可靠性，須提高器件等級，致使產(chan) 品成本增加，價(jia) 格上升，性能的改進也難以有較大的突破。為(wei) 克服上述的缺點，人們(men) 便想到在檢測現場就地將微小的溫度信號放大，並將其轉換為(wei) 4-20mA的大信號傳(chuan) 輸出去，這就是現在的兩(liang) 線製變送器。

兩(liang) 線製溫度變送器

所謂兩(liang) 線製變送器是指變送器的輸出線和供電電源線合二而一，變送器的輸出信號即是直接由電源供給的電流。它表征了被測量的大小。這樣，兩(liang) 線製變送器至少解決(jue) 了兩(liang) 個(ge) 問題：一是既信號線用量減少降低了電纜費用，又減小了幹擾，還克服了線路電阻帶來的測量誤差;二是4～20mA的電流傳(chuan) 輸，不僅(jin) 傳(chuan) 輸的距離遠，而且不損耗，不怕幹擾，對傳(chuan) 輸線也沒有特殊要求。除此而外，兩(liang) 線製變送器對線路簡單，所用器件少，功耗低，測量、轉換精度高、穩定性、可靠性均大大優(you) 於(yu) 四線製變送器。正因為(wei) 如此，它才可以做成模塊式的溫度變送器，不需維護、修理。同時，也才出現了單片集成的4～20mA轉換器元件，如AD693，XTR—101等。這些芯片性能穩定，價(jia) 格低，被大量用作廉價(jia) 型溫度變送器的主要元件。由於(yu) 廉價(jia) 型溫度輸入、輸出不隔離，在使用方麵受到限製，隻能在有限的範圍內(nei) 得到應用。溫度變送器由四線製進步到兩(liang) 線製，使儀(yi) 表走出控製室進入現場後，立即麵臨(lin) 一個(ge) 更為(wei) 惡劣，更為(wei) 嚴(yan) 酷的環境條件，因而兩(liang) 線製變送器擴大了工作環境溫度範圍，機械性能也有很大的提高，但要保證變送器更廣泛的應用，保證係統工作更安全可靠，對兩(liang) 線製變送器來說，輸入、輸出隔離是十分重要的。目前這類產(chan) 品可供選擇的有西安儀(yi) 表廠從(cong) 美國羅斯蒙特公司引進的444RI熱電阻溫度變送器，444T熱電偶毫伏變送器，444MV直流毫伏載換器以及國內(nei) 研製的SBW—1000係列兩(liang) 線製溫度變送器。

對現場安裝的兩(liang) 線製溫度變送器輸入、輸出隔離是十分重要的。兩(liang) 線製溫度變送器的輸出信號由現場遠距離傳(chuan) 輸到控製室，必然也會(hui) 帶進幹擾，所以通常在供電電源的負端接地(見圖2—2)。如果變送器輸入、輸出是不隔離的，·63·1997年第2期　工業(ye) 儀(yi) 表與(yu) 自動化裝置那麽(me) 就隻有當一次儀(yi) 表的測溫元件對地阻抗Z很高時(Z>10M)才能保證變送器的正常工作不受影響。但當一次儀(yi) 表的測溫元件對地阻抗Z下降，甚至對地短路，則變送器工作遭到破壞，而這種情況是經常發生的。

此外，隔離還可以減少變送器輸入、輸出端感應高壓時因擊穿而損壞。

兩(liang) 線製和四線製溫變之間的選擇

如前所述，兩(liang) 線製溫變的出現是技術發展的結果，是品質優(you) 良的控製係統的客觀需要。目前使用四線製變送器的用戶仍然很多，筆者認為(wei) 這裏的原因主要有兩(liang) 點:一是習(xi) 慣勢力的延伸，二是品質優(you) 良的兩(liang) 線製溫變價(jia) 格較貴，品質不甚良好的廉價(jia) 型溫變又使用戶喪(sang) 失對它的信心。其實，品質優(you) 良的兩(liang) 線製溫變價(jia) 格與(yu) 品質優(you) 良的四線製溫變價(jia) 格相當，如果算上節省的補償(chang) 導線和電纜費用，使 用品質優(you) 良的兩(liang) 線製溫變不僅(jin) 性能好，而且總的費用還會(hui) 有所下降。對廉價(jia) 型溫變，隻要使用合理，也是很好的。