两线制传感器原理
一篇看懂仪表二线制
一篇看懂仪表二线制、三线制、四线制的区别2018-01-29仪控君仪控工程网仪控工程网今天仪控君和大家讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。
首先，我们先看一下它们的定义两线制：两根线及传输电源又传输信号，也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的，电源是从外部引入的，和负载串联在一起来驱动负载。
三线制：三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离，但它们共用一个COM端。
四线制：电源两根线，信号两根线。
电源和信号是分开工作的。
几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。
这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。
因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号（如电压、电流、等）。
但目前，很多变送器采用二线制。
下面，我们就来具体看看不同线制变送器的差异有哪些？不同线制变送器的差异一、两线制要实现两线制变送器，必须要同时满足以下条件：1. V≤E min-I max RL max变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤I min变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
3. P＜I min(E min-I min RL max)变送器的最小消耗功率P不能超过上式，通常＜90mW。
式中：E min=最低电源电压，对多数仪表而言E min=24(1-5%)=22.8V，5%为24V电源允许的负向变化量；I max=20mA；I min=4mA；RL max=250Ω+传输导线电阻。
如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。
所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。
2线碰撞传感器的工作原理
2线碰撞传感器的工作原理
1. 两根电线
2线碰撞传感器由两根电线组成,电线之间有一定距离间隙。
2. 电源供电
两根电线分别连接到电源的正负极,形成一个简单的电路。
3. 电流产生磁场
当通电后,电流在电线中流动,根据电流产生磁场的原理,环绕电线会形成磁场。
4. 磁场相互感应
两根电线的磁场会相互感应,根据电磁感应定律,会在电线间感应出电压。
5. 检测电压
在电路中设置检测两线间的感应电压变化。
6. 碰撞导致变化
当传感器受到碰撞,两根电线间距离发生变化,相互间的磁场强度和感应电压也随之变化。
7. 电压信号输出
根据电压的变化判断是否发生了碰撞contact,并将电压信号输出到后续电路。
8. 设置阈值
通过设置合适的电压阈值,来区分碰撞和非碰撞情况。
9. 控制执行动作
传感器输出信号可以连接到控制器,当发生碰撞时,执行预设的动作。
10.应用广泛
这种传感器简单实用,价格低廉,应用广泛。
综上所述,2线碰撞传感器使用简单电路检测碰撞导致的电压变化,来实现对碰撞接触的感知,工作原理简单实用。
传感器二线制接法
传感器二线制接法
传感器的接线方式因传感器类型和应用场景的不同而有所差异。
二线制传感器是一种常见的传感器类型，其接法相对简单。
以下是二线制传感器的一般接法：
将传感器的棕色线（通常为正极）连接到电源的正极。
这通常是24VDC电源的正极。
将传感器的蓝色线（通常为负极）连接到电源的负极。
这通常是电源的0V或地线。
请注意，二线制传感器的接线方式可能会因具体传感器型号和制造商而略有不同。
因此，在实际接线之前，建议参考传感器的数据手册或制造商提供的接线指南以确保正确接线。
此外，二线制传感器通常用于简单的测量和控制应用，其中传感器的输出信号是模拟的，例如温度、压力等物理量的测量。
对于需要更高精度或更复杂控制的应用，可能需要使用三线制或四线制传感器。
需要注意的是，在接线过程中，务必确保电源已关闭，以避免短路或电击等安全问题。
如果不确定如何正确接线，建议咨询专业人士或制造商的技术支持部门。
传感器二线制和四线制的区别
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的，因此，当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。
传感器型号：1、两线制（本身需要供给24vDC电源的，输出信号为4-20MA，电流）即+接24vdc,负输出4-20mA电流。
2、四线制（有自己的供电电源，一般是220vac ，信号线输出+为4-20ma正，-为4-20ma 负。
PLC：（以2正、3负为例）1、两线制时正极2输出24VDC电压，3接收电流），所以遇到两线制传感器时，一种接法是2接传感器正，3接传感器负；跳线为两线制电流信号。
二种接法是2悬空，3接传感器的负，同时传感器正要接柜内24vdc；跳线为两线制电流信号。
（以2正、3负为例）2、四线制时正极2是接收电流，3是负极。
(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大，因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时，一种方法是2接传感器正，3接传感器负，plc跳线为4线制电流。
（以2正、3负为例）3、四线制传感器与plc两线制跳线接法：信号线负与柜内M线相连。
将传感器正与plc的3相连，2悬空，跳线为两线制电流。
（以2正、3负为例）4、电压信号：2接传感器正，3接传感器负，plc跳线为电压信号。
问：我用的SM331 8*12bit 模块信号有时正常有时不正常，后来我把COMP-跟信号的M-接起来就好了，但我同时发现他们之间接电容也可以，是怎么回事？？模块的COMP-端、各信号的M-端和模块24伏供电的M端之间电气上有什么关系？？答：对隔离输入模板，.摸板参考地Mana与CPU的电源地M没有电连接。
传感器二、三、四线制
传感器三种接线方式
1、二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
2、三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
3、四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，
其值达到10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。
测量时取两者的电位差。
虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。
四川积健联合工业科技有限公司专为各种传感器提供校验设备。
如patan-130、patan-130Y、patan-600、patan-600Y，是专门为热电偶、热电阻温度传感器而设计的温度校验仪。
两线制接近开关技术参数
两线制接近开关技术参数一、什么是两线制接近开关？两线制接近开关是一种常用的电子元件，用于检测物体的接近或离开状态。
它通常由一个传感器和一个开关组成。
传感器可以感知物体的接近，并将信号传递给开关，从而控制电路的通断。
与传统的三线制接近开关相比，两线制接近开关只需要两根电缆进行连接，更加方便安装和使用。
二、两线制接近开关的工作原理1. 电容式接近开关：电容式接近开关通过感应物体与传感器之间的电容变化来判断物体的接近状态。
当物体接近传感器时，电容值会发生变化，从而触发开关动作。
2. 磁感应式接近开关：磁感应式接近开关通过感应物体的磁场变化来判断物体的接近状态。
当物体接近传感器时，磁场发生变化，从而触发开关动作。
3. 光电式接近开关：光电式接近开关通过感应物体对光的遮挡来判断物体的接近状态。
当物体遮挡传感器所发出的光线时，接近开关触发动作。
三、两线制接近开关的参数1. 接触电流：接触电流是指开关在接通状态下所能承受的最大电流。
通常以毫安（mA）为单位，不同型号的两线制接近开关具有不同的接触电流参数，用户在选择时应根据实际需求进行选择。
2. 额定电压：额定电压是指开关在正常工作状态下所能承受的最大电压。
通常以伏特（V）为单位，用户在使用时应确保电路的电压不超过两线制接近开关的额定电压。
3. 动作距离：动作距离是指物体离开或接近传感器时，开关的动作所需要的最小距离。
不同型号的两线制接近开关具有不同的动作距离，用户在选择时应根据实际需求进行选择。
4. 重复精度：重复精度是指开关在多次接通和断开过程中的动作精度。
通常以毫米（mm）为单位，重复精度越小，开关的动作越准确。
5. 响应时间：响应时间是指开关从感应到动作所需要的时间。
通常以毫秒（ms）为单位，响应时间越短，开关的反应越迅速。
6. 环境温度：环境温度是指开关能够正常工作的温度范围。
不同型号的两线制接近开关具有不同的环境温度参数，用户在使用时应确保工作环境的温度不超过开关的额定温度范围。
认识两线制传感器
认识两线制传感器标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]开篇:认识两线制传感器工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。
并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。
上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流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。
当然，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。
其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。
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之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
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。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。
热电阻温度测量原理(二三四线制)
热电阻温度测量原理测温原理热电阻（如Pt100）是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值（电压/电流），再将电阻值转换成温度值，从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式：二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I，测得电势V1、V2......测温原理热电阻（如Pt100）是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值（电压/ 电流），再将电阻值转换成温度值，从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式：二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I，测得电势V1、V2。
计算得Rt：由于连接导线的电阻RL1、RL2无法测得而被计入到热电阻的电阻值中，使测量结果产生附加误差。
如在100℃时Pt100热电阻的热电阻率为0.379Ω/℃，这时若导线的电阻值为2Ω，则会引起的测量误差为5.3 ℃。
三线制是实际应用中最常见的接法。
如图2，增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
三线制要求三根导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同，使三根导线的电阻值相同，即RL1=RL2=RL3。
通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I，测得电势V1、V2、V3。
导线L3接入高输入阻抗电路，IL3=0。
热电阻的阻值Rt：由此可得三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
四线制是热电阻测温理想的接线方式。
如图3，通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I，测得电势V3、V4。
导线L3、L4接入高输入阻抗电路，IL3=0，IL4=0，因此V4-V3等于热电阻两端电压。
热电阻的电阻值：由此可得，四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响。
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两线制传感器原理
1.两线制传感器的基本原理
两线制传感器通常由两个主要组成部分组成：感测元件和信号转换电路。
感测元件是用来感测或测量物理量的部分，它可以是一个压力传感器、温度传感器、光电传感器等。
信号转换电路是用来将感测元件输出的信号
转换成电信号，并在必要时进行放大和调理，以便于传输和处理。
2.两线制传感器的工作方式
2.1电阻感测元件
电阻感测元件是最常见的感测元件之一，它利用物理量导致电阻值的
改变来实现测量。
当外界物理量改变时，传感器的电阻值也会发生相应的
变化。
通过将电阻与电路中的电流或电压相连接，可以产生一个输出信号，这个输出信号可以是电流或电压的大小或频率的改变。
2.2温度传感器
温度传感器是一种常见的两线制传感器。
它的工作原理是根据温度对
电阻值的影响来测量温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶。
热敏
电阻的电阻值随温度的变化而改变，通过测量电阻值的变化即可确定温度。
热电偶则是利用两个不同金属的热电势差来测量温度的。
2.3光电传感器
光电传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器。
它可以通过测量
光电元件（如光敏电阻、光敏二极管或光电二极管）输出电信号的大小或
频率来实现光强度的测量。
当光照强度发生改变时，光电元件的电阻或电
流将发生相应的变化，通过测量电阻或电流的变化可以得到光照强度。
3.信号转换电路
感测元件输出的信号通常需要经过信号转换电路进行放大、调理和转换，以便于传输和处理。
常见的信号转换电路包括运算放大器、滤波器、模数转换器等。
运算放大器可以对信号进行放大和调理，滤波器可以去除杂散信号和噪声，模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号。
4.两线制传感器的特点和应用
两线制传感器具有结构简单、体积小、功耗低、可靠性高等特点。
它们广泛应用于工业自动化、环境监测、生物医学、通信、交通等领域。
例如，压力传感器可用于测量液体或气体的压力，温度传感器可用于测量空气或物体的温度，光电传感器可用于检测物体的存在与否、颜色等。
总之，两线制传感器通过感测元件将物理量转换为电信号，并通过信号转换电路进行处理和转换，从而实现对物理量的测量和监测。
随着技术的不断发展，两线制传感器的性能不断提升，应用领域也不断扩展，为各种工业和科学应用提供了有力的支持。