磁石取付振動速度センサYZHBA 4を一体化

二線制、三線制、四線制とは、各種出力が模擬直流電流信号のトランスミッタ、その動作原理トランスミッタの配線形式だけを指すのではなく、構造上の違いです。

数線制の呼称は、2線制トランスミッタが誕生してからである。これは電子増幅器計器に広く応用された結果、増幅の本質はエネルギー変換過程であり、これは欠かせない給電。そのために現れたのは4線式のトランスミッタで、つまり2本の線が責任を負う電源を供給し、他の2本の線は変換増幅された信号（例えば電圧、電流、等）を出力する責任を負う。ddz-ⅱ型電動ユニット組合せ計器の出現、電力供給は220 vである。AC出力信号は0-10 maである.DCの4線制トランスミッターは広く応用されており、現在では一部の工場でその姿が見られる。

70年代に我が国はddz-i型電動ユニット組み合わせ計器の生産を開始し、そして国際電気工委員会（iec）の：プロセス制御システムアナログ信号基準で。すなわち、計器伝送信号は4-20 ma.dcを採用し、連絡信号は1-5 v.dcを採用し、すなわち電流伝送、電圧受信を採用する信号システムである。4-20 ma.dc信号を採用すれば、現場計器は2線制を実現することができる。しかし条件に限定され、当時は2線制は圧力、差圧トランスミッタにのみ採用され、温度トランスミッタなどは依然として4線制を採用していた。現在国内の2線式トランスミッターの製品範囲も大幅に広がり、応用分野もますます増えている。同時に海外から入ってくるトランスミッターも二線制が多い。

2ライントランスミッターを実装するには、次の条件を同時に満たす必要があるからです。

1.v≤emin-imaxrlmax

トランスミッタの出力端子電圧vは所定の電源電圧減算電流が負荷にあることに等しい抵抗および伝送リード抵抗上の電圧降下を含む。

2.i≤imin

トランスミッタの通常動作電流iは、トランスミッタの出力電流以下でなければならない。

3.p <imin（emin-iminrlmax）

トランスミッタの小消費電力pは上式を超えてはならず、通常は90 mw未満である。

式中：emin=電源電圧、多くの計器にとってemin=24（1-5%）=22.8 v、5%は24 v電源に許容される負方向変化量、

imax=20mA

imin=4ma;

rlmax=250ω+伝送配線抵抗。

トランスミッタが設計上上記の3つの条件を満たしていれば、2線方式の伝送を実現することができる。いわゆる2線制とは電源、負荷が直列に接続されており、1つの共通点があるが、現場トランスミッタと制御室計器との間の信号連絡と電力供給は2本の電線だけで、この2本の電線は電源線であり信号線である。2線式トランスミッタは信号起点電流が4 ma.dcであるため、トランスミッタに静的動作電流を提供し、同時に計器電気0点は4 ma.dcであり、機械ゼロ点が重なり合っており、このような「生きたゼロ点」は停電や断線などの故障を識別するのに有利である。また、2線制は安全柵の使用にも便利で、安全防爆にも有利である。

2線方式のトランスミッタは図1に示すように、電力供給は24 v.dc、出力信号は4-20 ma.dc、負荷抵抗は250ω、24 v電源の負線電位であり、これは信号共通線であり、インインテリジェントトランスミッタはまた、4−20 ma.dc信号にhartプロトコルのfskキーイング信号をロードすることができる。

4-20 ma.dc（1-5 v.dc）信号制の普及と応用のため、制御システム応用において接続を容易にするために、信号制の統一が要求され、そのために、オンライン分析、機械量、電力量などの計器のような非電動ユニットを組み合わせた計器が要求され、4-20 ma.dc信号制に出力することができるが、その変換回路が複雑で、消費電力が大きいなどの原因で、上述の3つの条件をすべて満たすことが難しく、2線制にすることができず、外付け電源の方法で4-20 ma.dcに出力する4線制変送器にするしかない。

四線式トランスミッタは図2に示すように、その給電の多くは220 v.acであり、給電が24 v.dcのものもある。出力信号は4−20 ma.dc、負荷抵抗は250ω、または0−10 ma.dc、負荷抵抗は0−1.5 kω、また、ma信号やmv信号もありますが、負荷抵抗や入力抵抗は、出力回路の形式によって数値が異なります。

ある計器工場では、トランスミッタの体積と重量を減少させ、耐干渉性能を向上させ、配線を減少させるために、トランスミッタの給電を220 v.acから低圧直流給電に変更した。例えば、電源を24 v.dc電源ボックスから取り出し、低圧給電が負線共用のために条件を作ったため、3線制のトランスミッタ製品がある。

三線制トランスミッタは図3に示すように、三線制とは電源の正端に一本の線を用い、信号出力の正端に一本の線を用い、電源の負端と信号の負端に一本の線を共用する。その給電の大部分は24 v.dcであり、出力信号は4-20 ma.dcであり、負荷抵抗は250ωまたは0-10 ma.dcであり、負荷抵抗は0-1.5 kωである、また、ma信号やmv信号もありますが、負荷抵抗や入力抵抗は、出力回路の形式によって数値が異なります。

以上の3つの図では、受信計器に入力されるのは電流信号であり、抵抗rlを並列に接続すると、受信されるのは電圧信号である。

上記の説明から、各種トランスミッタの動作原理と構造が異なるため、異なる製品が現れ、トランスミッタの2線制、3線制、4線制の配線形式を決定した。ユーザーにとって、タイプを選ぶ時は、信号制の統一、防爆要求、受信設備の要求、投資などの問題に基づいて選択を総合的に考慮しなければならない。

3線方式と4線方式のトランスミッタが出力する4-20 ma.dc信号は、その出力かいろのげんりおよび構造は2線方式のものとは異なるので、アプリケーションではその出力負端が24 v電源の負線に接することができますか？土地を共有できますか。これは注意しなければならないことで、必要に応じて、他の計器と電気を共有し、接地し、追加の干渉の発生を回避するために、配電器、安全柵などを使用する隔離措置をとることができる。

二線制から四線制、四線制から二線制への変更について話します。

上記から、様々な線制トランスミッタが存在できることがわかります。それには常に存在する理由があります。そうしないと、そんなに多くの線制は存在しません。ユーザーが線制を変更するのは難しいし、実際の意味も大きくありません。

伝送信号が0−10 ma.dcの4線方式のトランスミッタを2線方式に変更する場合、まず最初に直面する問題は、その開始電流がゼロであり、電流がゼロの状態ではトランスミッタの電子増幅器は動作点を確立できないため、正常に動作することは困難である。直流電源を使用し、メーターの元の定電流特性を保証する場合、トランスミッタは負荷抵抗が0-1.5 kωの場合、それと直列のフィードバック運動輪抵抗2 kω程度、出力が10 maの場合、この2つの部分の電圧降下は24 vより大きく、つまり24 v.dcで電力を供給し、負荷が0-1.5 kωの場合、定電流特性を保証することは不可能であり、2線方式で伝送するとは言えない。

70年代には0-10 ma.dcの4線式トランスミッターを2線式トランスミッターに変更する作業を行ったメータ工場があった。具体的なやり方は、従来のトランスミッター回路を改良し、給電電圧を48 v.dcに高めたが、トランスミッターの開始電流はゼロにはできず、負荷抵抗上の開始出力4 maの電流を相殺するために負方向電流を採用した。しかし、このような製品も普及と応用を得ることができなかった。