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今天仪控君与大家讨论的两线制、三线制、四线制,就是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器,其工作原理与结构上的区别,而并非只指变送器的接线形式。
首先,我们先瞧一下它们的定义两线制:两根线及传输电源又传输信号,也就就是传感器输出的负载与电源就是串联在一起的,电源就是从外部引入的,与负载串联在一起来驱动负载。
三线制:三线制传感器就就是电源正端与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。
电源与信号就是分开工作的。
几线制的称谓,就是在两线制变送器诞生后才有的。
这就是电子放大器在仪表中广泛应用的结果,放大的本质就就是一种能量转换过程,这就离不开供电。
因此最先出现的就是四线制的变送器;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,我们就来具体瞧瞧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与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,这两根电线既就是电源线又就是信号线。
两线制变送器由于信号起点电流为4mA DC,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电与断线等故障。
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。
变送器的二线制，三线制，四线制在我们的日常生活和工作中，需要对各种信号进行测量比如电压、电流、温度┅┅等。
由于测量的信号是各种各样、千变万化要对这些繁多的信号进行直接的测量是不可能的，要进行测量该怎么办呢？通常的做法是：首先对于不同的信号通过不同的转换装置把它转换成标准的直流信号，标准的直流信号与测量信号成线性的比例关系，我们把这一标准直流信号称为模拟信号。
也就是变送器的输出信号，它通常是4~20mA、┅┅0~10V等。
只要对不同变送器输出的模拟信号进行测量，就可以知道不同测量信号的值。
我们把这种能够把不同信号变成标准模拟信号的转换装置称为变送器，它主要分为两大类：变换测量信号是电信号的叫电量变送器，另一类统称为非电量变送器。
变送器有输入、输出还要有工作电源也称辅助电源，对于输出和辅助电源接出、接入需要用二对四根导线，能不能保证正常运行的情况下少用一点导线呢，很多情况下是可以实现的，现分别介绍如下：二线制：变送器的输出在4～20毫安时变速器通常可以设计成输出和辅助电源共用一对线。
由于输出和辅助电源使用了两根线我们把这种输出的变送器叫住二线制变送器，变送器输出与辅助电源接线见图1。
对于二线制变送器在输入从0到满度变化的时候，流过电阻R电流是4～20毫安，由于电阻式串在电源的回路中，我们可以这样来认为：当变送器输入从0到满度变化的时候辅助电源的电流是4～20mA变化。
由于变送器对于内部的电路要消耗电源在二线制电路中该指标不得大于4mA，另外变送器的辅助电源必须是直流，否则变送器就无法保证4～20mA的正常输出。
三线制：在现实中有些变送器的变换电路比较复杂其电源的消耗往往会大于4毫安，辅助电源也会有交流供电的情况，有些输出要求从0开始如0~10V等，二线制变送器无法实现，这样就有了三线制输出的变送器，变送器的输出、电源用三根线，它们分别是电源，输出、地也就是变送器输出和电源共地，接线见图2。
四线制：上面的两种变送器辅助电源和变送器输出没有隔离，辅助电源供电过高的时候比如220伏是无法实现二线制；三线制传输的，是就只能回到刚开始的传输方式：辅助爹也用于对一些都好辅助电源用一对线，变送器输出用一对线它们之间是隔离的。
传感器的结构：两线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。
三线制：要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。
采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。
四线制：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，计算得出电阻值几线制是指的信号采用几根线来定义的.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。
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1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根信号传输导线意味着成本降低近百元！另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。
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。
传感器的结构：两线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。
三线制：要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。
采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。
四线制：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，计算得出电阻值几线制是指的信号采用几根线来定义的.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。
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1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根信号传输导线意味着成本降低近百元！另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。
仪表的n线制在谈论一些仪表时，我们经常会听到2线制，3线制以及4线制，本文从我们经常接触的测温组件---热电偶及热电阻来介绍所谓的几线制。
1.热电偶炉区加热均热段温度测量均采用热电偶测量。
常见热电偶有以下几种：S型热电偶（伯铑10-伯热电偶），R型热电偶（伯铑13-伯热电偶），B型热电偶（伯铑30-伯铑6 热电偶），K型热电偶（银铭-银硅热电偶），N型热电偶（银铭硅-银硅热电偶），E型热电偶（镍铭-铜镍热电偶），J型热电偶（铁-铜镍热电偶），T型热电偶（铜-铜镍热电偶）。
CAL所采用的均是K型热电偶，K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中，广泛为用户所采用。
K型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛中，其使用温度为-200〜1300℃。
接线方式区别于热电阻，热电偶只有2线制接法，但是热电偶会使用补偿导线做连接，为什么会用到补偿导线呢？具体原理在此不做介绍，大致是由于在工业温度测量中，热电偶使用的位置总是距控制仪表有一定距离，因此从热电偶的输出端到测量输入端，在增加的连接线不让其产生附加电动势，需使用补偿导线连接。
不同类型的热电偶需使用不同的补偿导线，CAL使用的是K型热电偶，对应的补偿导线采用的是ZR-KX-GFFRP o现场连接如下:XFO2速接至PLC的AI模现祷僭醇^速至RIO檀端子排2.热电阻热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温组件）是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。
当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温组件所在范围内介质层的平均温度。
区别于热电偶，热电偶工作原理是基于赛贝克效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。
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、三线制、四线制的原理及其区别所谓的两线制、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。
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。
现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。
同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。
因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件: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。
