热工控制仪表模似信号标准化（二）

四、直流电流信号

应用电流作为统一信号时，若一个发送仪表的输出电流要同时输送给几个接收仪表，那么所有这些仪表必须串联连接，如图3-1 所示。

图3 - 1中，r₀为变送器的输出电阻，R_cm和r_i分别为连接导线的电阻和接收仪表的输入电阻，由它们组成为变送器的负载电阻。 在实际使用中，导线长度和接收仪表的个数是可以在一定范围内变化的，因此负载电阻也不是定值。由于发送仪表的输出阻抗r₀不 可能无限大，负载电阻在一定范围内变化时，输出电流的变化应小于允许值，这就是所谓的恒流性能。

电流信号传输误差的计算式为

式中：n为接收仪表个数。由式（3-1)可见，为保证传输误差在允许范围内，要求r₀ >= R_cm + nr_i，此时有

可根据允许误差和技术经济指标确定r₀及r_i 。一般为保证信号在3?5km内传输不受影响，同时考虑到一个发送仪表的输出电流能同时送给几个接收仪表，要求其输出电阻r₀足够大，而接收仪表如调节器等的输人电阻r_i应很小。

从上述分析可以看出，当以电流信号传输时，发送仪表的输出阻抗很高，相当于一个恒流源。当接收仪表输入电阻足够小时，传输导线长度在一定范围内变化仍能保证精度，而小 输入电阻的接收仪表具有较高的抗干扰能力。因此直流电流信号适于远距离传输。

电流比电压更利于远距离传送信息，如果采用电压形式传送信息，当负载电阻较小、距 离较远时，导线上的电压降会引起误差。采用电流传送就不会出现这个问题，只要沿途没有漏泄电流，电流的数值就会始终一样。而低电压的电路中，即使只采用一般的绝缘措施，漏 泄电流也可以忽略不计，所以接收信号的一端能保证和发送端有同样的电流。由于信号源的电路有恒流特性，电流只随所传送的信息而变化，并不取决于电阻，因此导线电阻在规定的范围内变化，对信号电流也不会有明显的影响。

    当然，采用电流传送信息，接收端的仪表必须是低阻抗的：如果有多个仪表接收同一电流信息，则它们必须是串联的。串联电路的缺点是.任何一个仪表在拆离电路之前首先要把 该仪表的输入两线短接，否则其他仪表将因电流中断而失去信号。此外，串联电路中各个仪 表的内部电路不能共用地线，因为当信号源一端接地时，各仪表将因互相串联而对地有不同的电位，共用地线就会引起信号混乱。