两线制传感器原理
篇看懂仪表线制三线制四线制的区别
篇看懂仪表线制三线制四线制的区别GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-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≤Emin-ImaxRLmax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≤Imin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＜Imin(Emin-IminRLmax)变送器的最小消耗功率P不能超过上式，通常＜90mW。
式中：Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V，5%为24V电源允许的负向变化量；Imax=20mA；Imin=4mA；RLmax=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。
两线制4-20ma
两线制4/20mA变送器的电路设计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。
因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。
四线制、三线制和两线制热电阻原理传感器
四线制、三线制和两线制热电阻原理 - 传感器二线制：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：这种引线方法很简洁，但由于连接导线必定存在引线电阻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；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，可以较好的消退引线电阻的影响，是工业过程把握中的最常用的；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供应恒定电流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退引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
热电阻接受三线制接法。
接受三线制是为了消退连接导线电阻引起的测量误差。
这是由于测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。
热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。
接受三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消退了导线线路电阻带来的测量误差。
两线制介绍及其优点两线制是指现场变送器与把握室仪表联系仅用两根导线，这两根线既是电源线，又是信号线。
两线制与三线制（一根正电源线，两根信号线，其中一根共GND) 和四线制（两根正负电源线，两根信号线，其中一根共GND）相比，测量精度较低。
热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机把握装置或者其它一次仪表上。
工业用热电阻安装在生产现场，与把握室之间存在肯定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
两线制优点：1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用格外廉价的更细的导线；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，由于干扰源引起的电流微小，一般利用双绞线就能降低干扰；三线制与四线制必需用屏蔽线，屏蔽线的屏蔽层要妥当接地。
两线接近开关原理
两线接近开关原理
两线接近开关是一种常用的传感器，它可以检测物体是否接近，并将信号传输给控制系统，以实现自动化控制。
它的工作原理基于
电磁感应和光电效应，下面我们将详细介绍两线接近开关的工作原理。
首先，两线接近开关由发射器和接收器两部分组成。
发射器发
射出特定波长的光束，而接收器接收并解析光束的信息。
当没有物
体靠近时，光束会直线传播到接收器，此时接收器不会接收到任何
信号。
当有物体靠近时，光束会被物体遮挡或反射，导致接收器接
收到信号。
其次，当光束被遮挡或反射时，接收器会产生一个信号，并将
其传输给控制系统。
控制系统根据接收到的信号，可以实现对物体
的检测、计数、定位等功能。
这样，两线接近开关就可以在自动化
生产线上起到重要作用，提高生产效率和产品质量。
另外，两线接近开关的工作原理还与物体的性质有关。
对于金属、塑料等不透明物体，光束会被遮挡；对于玻璃、水等透明物体，光束会被反射。
因此，两线接近开关可以适用于不同的物体检测场
景。
总的来说，两线接近开关的工作原理是基于光的传播和接收，通过检测光束的遮挡或反射来实现对物体的接近检测。
它在工业自动化领域有着广泛的应用，可以实现对物体的快速、准确的检测，提高生产效率和产品质量。
以上就是关于两线接近开关原理的介绍，希望能对大家有所帮助。
如果您对两线接近开关还有其他疑问，欢迎随时向我们咨询。
两线制4-20mA变送器的电路设计
两线制 4/20mA 变送器的电路设计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。
因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于 3.5mA。
两线制与四线制的区别
模拟量二线制和四线制一、不管四线制、两线制，所有的传感器都需要外部供电。
这个外部供电可以是PLC的直流电源也可以是外部开关电源。
二、两线制就是电源和信号用同一组线，而四线制就是信号和电源分开的，各有正负两根线。
三、先做如下约定：电源正（记为1），电源负（记为2），采集模块信号正（记为3），采集模块信号负（记为4），传感器信号正（记为5），传感器信号负（记为6）。
对于四线制传感器还有：传感器电源正（记为7），传感器电源负（记为8）。
对于两线制传感器，接法如下：1-5，2-4，3-6；（电流只有一个回路：1->5->6->3->4->2）对于四线制，接法则为：1-7，2-8，3-5，4-6。
（电流有两个回路：1->7->8->2；5->3->4->6）四、对于模拟量模块，其本身要工作也要供电，别忘了接线。
一般输出的信号是电流4-20MA，0-20MA，或电压0-5V，1-5V，0-10等，通常电流型的是二线或四线制，电压的三线制输出。
目前市的变频器很多是没有24VDC供电电源的，大部份是10V，有些功耗较大的变送器，10VDC的电源无法带动，那么只能外接供电源24VDC。
这样变频器就出现了四个接线端子：供电+，供电-，反馈+和反馈-。
电流型四线制接线方式：电源+==供电+；电源-==供电-；信号+==反馈+，信号-==反馈-。
电流型二线制接比方式：电源+==供电+；信号+==反馈+，供电-==反馈-。
电压型三线制接线方式：电源+==供电+；电源-（信号-）==供电-；信号+==反馈+，电源-（信号-）产品类型：SM331问题：两线制电流和四线制电流的区别?用户在使用电流传感器或者电流变送器时，经常分不清什么是两线制电流，什么是四线制电流。
绝大多数的用户认为，只要接两根线的电流信号就是两线制电流信号，这样的观点是不正确的。
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。
仪表2线制与3线制_4线制得区别
2线制的优点是接线简单，但是只能用于传感器本身功耗小的情况，如扩散硅等；如果传感器本身功耗大（如超声波液位）就不能作成2线的，只能是4线，计工作电源2个，输出2个。
二线制的功率：最大功率=24（供电电源）*0.02（最大输出电流）所以功率有限只适用一般功率小的一次传感器如：压变、差压变、温变、电容式液位计、射频导纳、电磁流量计、涡街流量计等传感器本身用电由二线制中得到，是必影响其带载能力因为现在采集信号用的（如输入板、二次表等）通常用的是250欧采样电阻，将此信号转为：1-5V 后在A/D转换。
当然也有为：50欧的采样电阻的。
四线制由于是将电源和功率分开，所以本机的功率与信号是没有功率上的关联的，适用于大功率的的传感器：如超声波（由于其为了加大抗干扰能力，所以发射的功率会很大，所以此款产品选型时要尽量四线的，二线的一般抗干扰能力较弱）。
浅谈仪表的两线制、三线制、四线制我们讨论的两线制、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。
否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了!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)。
ddz-ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为220v.ac，输出信号为0--10ma.dc 的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。
七十年代我国开始生产ddz-ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(iec)的:过程控制系统用模拟信号标准。
即仪表传输信号采用4-20ma.dc,联络信号采用1-5v.dc，即采用电流传输、电压接收的信号系统。
采用4-20ma.dc信号，现场仪表就可实现两线制。
但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。
两线制4-20mA变送器的电路设计
两线制4/20mA变送器的电路设计两线制4/20mA 变送器的电路设计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。
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两线制传感器原理
一、引言
随着科技的发展，传感技术在各个领域的应用越来越广泛。
传感器是
一种能够感知、检测环境中各种物理量或者化学量的装置。
它能够将感知
到的物理量或者化学量转换为电信号输出，以便于人们进行数据分析、处
理和应用。
有很多种类的传感器，其中一种常见的类型是两线制传感器。
本文将从以下几个方面对两线制传感器的原理进行详细阐述。
二、两线制传感器的定义
两线制传感器是一种集感知、检测和数据传输于一体的传感器。
它采
用两条电线进行信号的传输，一条电线用来传输电信号，另一条电线用来
传输信号的地线。
两线制传感器主要用于测量一些连续量或者离散量，如
温度、压力、流量等。
三、两线制传感器的工作原理
1.供电电源：两线制传感器需要一个供电电源来为传感器提供所需的
电能。
这个电源可以是直流电源或者是交流电源，根据不同的应用来选择。
2.传感器元件：两线制传感器中关键的部分是传感器元件，它负责感
知环境中的物理量或者化学量，并将其转换为电信号输出。
传感器元件的
种类很多，如热电偶、压力传感器、磁敏传感器等。
3.信号转换：传感器元件感知到的物理量或者化学量是非电信号，所
以需要将这些非电信号转换为电信号。
这一步骤通常由传感器内部的转换
电路完成，将非电信号转换为与之对应的电信号。
4.电信号传输：经过信号转换后，电信号需要通过两条电线进行传输。
其中一条电线用来传输电信号，另一条电线用来传输信号的地线。
这样可
以保证信号的稳定性和可靠性。
5.信号接收和处理：电信号传输到接收端后，需要进行信号的接收和
处理。
接收端可以是一个显示器、计算机等设备，用来接收和显示传感器
输出的信号。
而处理端可以是一个控制器、计算机等设备，用来对信号进
行进一步的处理和分析，从而实现对环境的监测和控制。
四、两线制传感器的应用领域
1.工业自动化：两线制传感器在工业自动化领域中得到了广泛的应用，如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
它们可以用来监测工业生产
过程中的各种物理量，实现对工业过程的控制和优化。
2.环境监测：两线制传感器可以用来监测环境中的温度、湿度、气体
浓度等。
这对于保护环境、预防污染等方面具有重要的意义。
3.智能家居：两线制传感器可以用来实现智能家居系统，通过对家居
环境的感知和监测，实现对物品、设备的远程控制。
4.医疗设备：两线制传感器在医疗设备中也得到了广泛的应用，如血
压传感器、心电传感器等。
通过对患者身体状况的监测，可以实现对患者
的及时救治和护理。
五、两线制传感器的优势和不足
1.优势：
（1）成本低：两线制传感器的结构相对简单，制造成本相对较低。
（2）安装方便：两线制传感器只需要接入两条电线即可，安装非常
方便。
（3）可靠性高：两线制传感器的信号传输较为稳定，可靠性较高。
2.不足：
（1）限制较多：两线制传感器的工作原理比较简单，适用范围有一
定的限制，难以适应复杂的环境和应用场景。
（2）精度较低：由于两线制传感器的结构较为简单，其精度相对较低，难以达到高精度的测量要求。
六、结论
通过以上对两线制传感器的原理进行详细阐述，可以得出结论：两线
制传感器是一种将感知到的物理量或者化学量转换为电信号输出的传感器，采用两条电线进行信号传输，应用领域广泛且具有一些独特的优势和不足
之处。
在今后的发展中，随着科技的不断进步，两线制传感器将逐渐得到
改进和优化，以满足更加复杂和高精度的应用需求。