4-20mA電流環是可以分為兩線制和三線制的，今天先不說那么多其他內容了，下面請大家跟我一起計算一下吧。

1.干擾因素

①與激勵電壓高低有關；

②與變送器允許的*小工作電壓有關；

③與板卡設備采集電流用的取壓電阻大小有關；

④與導線電阻的大小有關。

通過這四項有關量，可以計算出4-20mA電流信號的理論傳輸距離。

2.要使4-20mA信號無損失在兩線回路里傳輸，必須滿足歐姆定律。

即：

（激勵電壓－變送器允許的*小工作電壓）≥輸出電流×電流環路總電阻

當輸出電流I=20mA，即0.02A時，上式取等號，

則：

電流環路總電阻=（激勵電壓－變送器允許的*小工作電壓）÷0.02，將這個計算值記作r，

即r=（激勵電壓－變送器允許的*小工作電壓）×50，單位Ω。

這個r，業界稱之為電流信號的負載電阻，也就是電流信號的*大帶載能力。

3.為什么要特意給出這個r的計算式呢？

4-20mA電流信號能傳多遠，實質是實際電阻與r比大小的問題。

當環路實際總電阻＞r時，就算傳輸距離為0，變送器也是沒辦法輸出20mA電流的；

當環路實際總電阻=r時，變送器輸出20mA電流，傳輸距離只能為0米（超導除外）；

當環路實際總電阻＜r時，變送器輸出20mA電流，才能在環路中有效傳輸若干米。

①由于板卡采集電流用的取壓電阻為定值，故導線電阻大小，決定著傳輸距離的長短；

②導線電阻越小，信號傳輸的距離越遠；

③導線若是超導，電阻≈0，那電流傳到美國去也不是事，傳到火星去也沒問題。

綜上所述，電流環路的總電阻R，必須滿足R≤r，否則4～20mA信號，無法正常傳輸。

4.電流環路的總電阻R，由板卡設備上采集電流信號的取壓電阻R1，和導線電阻R2組成。

取壓電阻R1，多見250Ω、150Ω、100Ω、50Ω，而今流行100Ω-40Ω等小電阻取壓。

導線電阻R2＝電導率×導線總長度÷導線橫截面積=單位長度電阻×導線總長度＝單位長度電阻×傳輸距離×2

5.舉個例子給大家看一下

4~20mA電流信號的理論傳輸距離L（單位千米），A采用2.5平方毫米雙絞線，每1000米的電阻=7.5Ω，用此導線傳輸信號A自研自造的SC322無零漂壓力變送器，*小允許激勵電壓=10VDC，DCS板卡上采集電流用的取壓電阻R1=100Ω，DCS板卡上的供電電壓＝24VDC，電流信號的*大傳輸距離距離為多少？

計算如下：

①先計算變送器的負載電阻r，r=(24-10)×50=700Ω

②再寫出環路總電阻R的算式：

R=R1+R2=100+7.5×L×2=100+15L 單位Ω

③由于有R≤r，即（100+15L）≤700

計算得：L≤40千米，即*大傳輸距離為40000米。