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. VW Emin-lmaxRLmax
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. lW lmin
变送器的正常工作电流 l 必须小于或等于变送器的输出电流。 3. Pv Imin(Emin-lminRLmax)
变送器的最小消耗功率 P不能超过上式，通常v 90mW。 式中：Emin=最低电源电压，对多数仪表而言 负向变化量； Imax=20mA； Imin=4mA；
RLmax=250Q +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。两线制变送器由于信号起点电流为 送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为 图一 两线制变送器接线示意图
两线制变送器如图一所示，其供电为 24V DC,输出信号为4-20mA DC,负载电阻为250 Q, 24V电源的负线电位最低， 它就是信号公共线， 对于智能变送器还可在 4-20mA DC信号上加 载HART协议的FSK键控信号。 二、三线制
有的仪表厂为了减小变送器的体积和重量、 并提高抗干扰性能、 减化接线, 而把变送器的供 电由220V AC改为低压直流供电，如电源从 图二 三线制变送器接线示意图
三线制变送器如图二所示, 所谓三线制就是电源正端用一根线, 信号输出正端用一根线, 电 源负端和信号负端共用一根线。
其供电大多为24V DC,输出信号有4-20mA DC,负载电阻为
250 Q或者0-10mA DC,负载电阻为0-1.5KQ;有的还有 mA和mV信号，但负载电阻或输入 电阻,因输出电路形式不同而数值有所不同。 三、四线制
由于4-20mA DC ( 1-5V DC)信号制的普及和应用，在控制系统应用中为了便于连接，就要 求信号制
24V DC电源箱取用，由于低压供电就为负线共
用创造了条件,这样就有了三线制的变送器产品。
点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。
4mA DC,为变
4mA DC,不与机械零点重合，这种“活零 Emin=24(1-5%)=22.8V, 5%为24V电源允许的
的统一， 为此要求一些非电动单元组合的仪表， 如在线分析、 机械量、电量等仪表， 能采用输出为 4-20mA DC 信号制，但是由于其转换电路复杂、功耗大等原因，难于全部满 足两线制变送器设计的三个条件， 从而无法做到两线制， 就只能采用外接电源的方法来做输 出为4-20mA DC的四线制变送器了。
图三 四线制变送器接线示意图
四线制变送器如图三所示，其供电大多为
220V AC,也有供电为 24V DC的。输出信号有
4-20mA DC,负载电阻为 250 Q,或者0-10mA DC,负载电阻为 0-1.5KQ ;有的还有 mA和 mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。 以上三个图中，输入接收仪表的是电流信号，如将电阻 信号了。
从上面叙述可看出, 由于各种变送器的工作原理和结构不同, 从而出现了不同的产品, 也就 决定了变送器的两线制、 三线制、四线制接线形式。对于用户而言,选型时应根据本单位的 实际情况,如信号制的统一、防爆要求、接收设备的要求、投资等问题来综合考虑选择。 要指出的是三线制和四线制变送器输出的
4-20mA DC信号，由于其输出电路原理及结构与
24V 电源的负线相接？能否共地？
两线制的是不一样的,因此在应用中其输出负端能否和 加干扰的产生。 两线制与四线制互改
如果要把传输信号为 0-10mA DC的四线制变送器改为两线制，首先遇到的问题就是其起始 电流为零, 在电流为零的状态下, 变送器的电子放大器是无法建立工作点的, 因此将难于正 常工作。如果用直流电源，并保证仪表原来的恒流特性， 当变送器在负载电阻为 0-1.5KQ时， 与其串联的反馈动圈电阻 2KQ左右，当输出为10mA时，这两部分的电压降将大于 24V,也 就是说用24V DC供电，负载为0-1.5KQ时，要保证恒流特性是不可能的，也就谈不上用两 线制传输了。
70年代曾有仪表厂做过把 0-10mA DC的四线制变送器改为两线制变送器的工作，具体做法 是：对原来的变送器电路进行改进， 有能得到推广和应用。
如果想将两线制改为四线制,根本没有必要,再者这是一种技术上的倒退。
并将供电电压提高至 48VDC,但变送器的起始电流仍不
4mA 的电流。但这样的产品也没
能为零,为此采用负向电流来抵消负载电阻上的起始输出
RL并联接入时，则接收的就是电压
这是要注意的,必要时可采取隔离措施,如用配电器、安全栅等,以便和其它仪表共电、共 地及避免附
一篇看懂仪表二线制三线制四线制的区别
