电流输出型变送器信号接线方式

　　目前电力系统中使用的电流输出型变送器有四线制、三线制和两线制等信号接线方式， 如图所示.

信号接线方式图

　　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。

　　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。

　　4- 20mA电流本身就可以为变送器供电， 见图2.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 之间是根据传感器输出而变化的。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。这使得两线制变送器的设计和使用成为可能。而且两线制变送器具有无可比拟的优点：

　　1） 不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响， 可用非常便宜的较细的导线； 可节省大量电缆线和安装费用。

　　2） 在电流源输出电阻足够大时， 经磁场耦合感应到导线环路内的电压， 不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小， 一般利用双绞线就能降低干扰； 两线制与三线制必须用屏蔽线， 屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。

　　3） 电容性干扰会导致接收器电阻产生有关误差， 对于4~ 20mA 两线制环路， 接收器电阻通常为2508 （取样Uou t= 1~ 5V ） 这个电阻小到不足以产生显著误差， 因此， 可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远。

　　4） 各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接， 不因电线长度的不等而造成精度的差异， 从而实现分散采集、集中控制。

　　5） 将4mA 用于零电平， 使判断开路与短路或传感器损坏（ 0mA 状态） 十分方便。

　　6） 在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件， 有利于安全防雷防爆。

　　三线制和四线制变送器均不具上述优点， 将被两线制变送器所取代， 从国外的行业动态及变送器芯片供求量即可略知一斑， 电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上， 而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里， 两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣， 强电信号会产生各种电磁干扰， 雷电感应会产生强浪涌脉冲， 在这种情况下， 单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。

　　两线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。