本质区别只有一句话:不是"用了几根线"的算术差别,而是供电和信号能不能共用同一根导体。
三种制式的逻辑:
1.两线制(回路供电Loop Powered)
供电和信号共用同一对线。接收端/安全栅通过这两根线送24V,仪表靠回路里那4mA静态电流"活着",超出4mA的部分才代表测量值。所以它只能走4–20mA(可叠HART),整机功耗必须压到≤3.5mA。负载电阻有上限:R≤(Us−Umin)/20mA,24V供电、仪表低工作电压12V时约600Ω。
2.三线制
两根供电、一根信号,其中供电负极(COM)与信号共用。供电不再依赖信号线,功耗放开了,于是能做0–10V/0–20mA、能带显示和继电器。代价是共线:共模干扰和线阻误差跑不掉。
3.四线制
电源两根、信号两根,两个回路在电气上分开,还能做隔离。所以精度最高、功率最大、信号形式最自由(4–20mA、0–10V、RS485都行),代价是线缆和施工成本。
接线时容易踩的四个坑:
1.两线制接进0–20mA通道:0mA时仪表直接断电,只有4–20mA能用。
2.三/四线制接进"自带24V"的AI通道:仪表自己也有电源,双电源打架,轻则数值乱跳,重则烧通道。这类必须接无源(电流输入)通道。
3.三线制0–10V拉长线:线阻分压直接进误差,几十米就有明显偏差。
4."几线制"指功能芯数,不含屏蔽层、接地线和备用芯,买电缆别按图上根数下单。
再提醒一个最容易在选型会上对错号的地方:PT100说的"二/三/四线制"是引线电阻补偿方式(两线带引线误差、三线近似抵消、四线消除),和这里讲的供电制式是两套概念,只是都用"几线"表述。
选型一句话:想省线、走远、本安→两线制;要电压输出、要带显示→三线制;要高精度、大功率、需隔离→四线制。