Introducción a los sistemas de 2, 3 y 4 hilos

¿Cuál es el principio de los sistemas de dos, tres y cuatro hilos? ¿Cuál es la diferencia entre ellos? Tras la aparición del transmisor de dos hilos, se ha establecido una distinción entre los distintos sistemas. Los sistemas de dos, tres y cuatro hilos se refieren a diversos transmisores cuya salida es una señal de corriente continua analógica. La diferencia radica en su principio de funcionamiento y estructura, no solo en la forma de cableado. Esto se debe a la amplia aplicación de los amplificadores electrónicos en los instrumentos. La amplificación es, en esencia, un proceso de conversión de energía, inseparable de la alimentación eléctrica. Por lo tanto, el primer transmisor que apareció fue el de cuatro hilos, en el que dos hilos se encargan de la alimentación y los otros dos de la salida de las señales convertidas y amplificadas (como voltaje, corriente, etc.). La aparición del instrumento combinado de unidad eléctrica tipo DDZ-Ⅱ, con una fuente de alimentación de 220 V CA y un transmisor de cuatro hilos con señal de salida de 0-10 mA CC, se ha generalizado y aún se puede observar en algunas fábricas. En la década de 1970, mi país comenzó a producir el instrumento combinado de unidad eléctrica tipo DDZ-Ⅲ y adoptó el estándar de señal analógica de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para sistemas de control de procesos. Es decir, la señal de transmisión del instrumento utiliza 4-20 mA CC y la señal de contacto utiliza 1-5 V CC, adoptando así un sistema de señal de transmisión de corriente y recepción de voltaje. Mediante la señal de 4-20 mA CC, el instrumento de campo puede implementar un sistema de dos hilos. Sin embargo, debido a las limitaciones de las condiciones, el sistema de dos hilos solo se utilizaba para la medición de presión y diferencial. transmisor de presión en ese momento, y el sistema de cuatro cables todavía se utilizaba en transmisor de temperatura Ahora, la gama de productos de transmisores de dos hilos nacionales también se ha expandido enormemente, y hay cada vez más campos de aplicación. Al mismo tiempo, los transmisores que vienen del extranjero son en su mayoría sistemas de dos hilos. Principio del sistema de dos hilos Si el transmisor cumple las tres condiciones anteriores en el diseño, se puede realizar la transmisión del sistema de dos hilos. El llamado sistema de dos hilos significa que la fuente de alimentación y la carga están conectadas en serie, y hay un punto común, mientras que la conexión de señal y la fuente de alimentación entre el transmisor de campo y el instrumento de la sala de control solo usan dos cables, que son tanto líneas de alimentación como líneas de señal. El transmisor de dos hilos proporciona una corriente de trabajo estática para el transmisor porque la corriente del punto de inicio de la señal es de 4 mA.DC. Al mismo tiempo, el punto cero eléctrico del instrumento es de 4 mA.DC, que no coincide con el punto cero mecánico. Fallo de alimentación y desconexión. Además, el sistema de dos hilos también es conveniente para el uso de barreras de seguridad, lo que es propicio para la seguridad a prueba de explosiones. El transmisor de dos hilos se muestra en la Figura 1. Su fuente de alimentación es de 24 V CC, la señal de salida es de 4-20 mA CC, la resistencia de carga es de 250 Ω y el potencial de la línea negativa de la fuente de alimentación de 24 V es el más bajo. Es la línea común de señal. El transmisor también puede cargar la señal de modulación FSK del protocolo HART en la señal de 4-20 mA CC. Para reducir el volumen y el peso del transmisor, mejorar el rendimiento antiinterferencias y reducir el cableado, algunos fabricantes de instrumentos cambian la fuente de alimentación del transmisor de 220 V CA a una fuente de alimentación de CC de bajo voltaje, como la fuente de alimentación de 24 V CC, porque la fuente de alimentación de bajo voltaje crea condiciones para compartir la línea negativa, por lo que existe un producto transmisor de tres hilos. El transmisor de tres hilos se muestra en la Figura 3. El llamado sistema de tres hilos significa que una línea se usa para el extremo positivo de la fuente de alimentación, otra línea se usa para el extremo positivo de la señal de salida, y el extremo negativo de la fuente de alimentación y el extremo negativo de la señal comparten una línea. La mayoría de su fuente de alimentación es de 24 V CC, la señal de salida es de 4-20 mA CC, la resistencia de carga es de 250 Ω o 0-10 mA CC, y la resistencia de carga es de 0-1,5 kΩ; algunos tienen señales de mA y mV, pero el valor de la resistencia de carga o de entrada varía según la forma del circuito de salida. Diagrama de cableado del transmisor de tres hilos El principio del sistema de cuatro hilos se basa en la popularización y aplicación del sistema de señal de 4-20 mA CC (1-5 V CC). Para facilitar la conexión en aplicaciones de sistemas de control, se requiere la unificación del sistema de señal. Por esta razón, se requiere que algunos instrumentos combinados de unidades no eléctricas, como análisis en línea, cantidad mecánica, electricidad y otros instrumentos, puedan adoptar el sistema de señal de salida de 4-20 mA.DC, pero debido al circuito de conversión complejo y alto consumo de energía, es difícil cumplir con todas las razones mencionadas anteriormente. Tres condiciones, y no se puede lograr un sistema de dos hilos, solo se puede usar un método de fuente de alimentación externa para hacer un transmisor de cuatro hilos con una salida de 4-20 mA.DC. El transmisor de cuatro hilos se muestra en la Figura 2. La mayoría de sus fuentes de alimentación son 220 V.AC, y algunas son 24 V.DC. La señal de salida es 4-20 mA.DC, la resistencia de carga es 250 Ω, o 0-10 mA.DC, la resistencia de carga es 0-1.5 KΩ; algunos también tienen señales mA y mV, pero la resistencia de carga o resistencia de entrada, debido a las diferentes formas del circuito de salida Los números son diferentes. Diagrama de cableado de un transmisor de cuatro hilos. Diferencia entre el cableado de dos, tres y cuatro hilos. La selección debe basarse en las condiciones reales de la unidad, como la unificación del sistema de señales, los requisitos de protección contra explosiones, los requisitos del equipo receptor, la inversión y otros aspectos, para una selección integral.

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