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我们所说的两线制、三线制、四线制是指输出为模拟直流电流信号的各种变送器在工作原理和布局上的区别，而不仅仅是变送器的接线方式. 否则用毫伏表测温的热电偶堪称两线制的鼻祖！

我们先看看它们的定义。

双线制：两根线传输功率和传输信号，即传感器输出的负载与电源串联，电源从外部引入，与负载串联驱动传感器加载。

三线制：三线制传感器是电源正端和信号输出正端分开，但共用一个COM端。

四线制：两根电源线，两根信号线。 电源和信号分开工作。

几线制的名称是在两线制变送器诞生后才产生的。 这是表面广泛使用电子放大器的结果。 放大的本质是一个能量转换的过程，离不开电源。 因此，首先出现了四线制变送器； 即两根线负责供电，另外两根线负责输出经过变换放大后的信号（如电压、电流等）。 DDZ-II型电气单元组合外观，供电电源为220V.AC，输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器已得到广泛应用，目前在一些工厂仍能看到展示。

20世纪70年代，我国开始生产DDZ-Ⅲ型电单元组合仪表，并采用了世界电工委员会（IEC）：过程控制系统模拟信号标准。 即表面传输信号采用4-20mA.DC，接触信号采用1-5V.DC，即采用电流传输和电压接收的信号系统。

使用4-20mA.DC信号，现场仪表可实现两线制。 但由于条件所限，当时两线制仅用于压力和差压变送器，四线制仍用于温度变送器。 如今，国产两线制变送器的产品规模也有了很大的扩大，应用领域也越来越多。 同时，国外进口的变送器大多为双线制。

不同有线变送器的区别

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一、两线制

因为要完成两线制变送器，需要同时满足以下条件：

1. V≤Emin-ImaxRLmax

变送器的输出电压 V 等于最小常规电源电压减去负载电阻和传输引线电阻上的电流压降。

2. I≤Imin

变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。

3. P<Imin(Emin-IminRLmax)

发射机的最小功耗P不能超过上式，一般<90mW。

式中：Emin=最小电源电压，对于大多数电表，Emin=24(1-5%)=22.8V，5%是24V电源允许的负变化；

Imax=20mA；

Imin=4mA；

RLmax=250Ω+传输线电阻。

如果变送器的设计满足以上三个条件，就可以实现两线制传输。 所谓双线制就是电源和负载串联，有一个公共点，而现场变送器和控制室外表之间的信号连接和供电只用两根线，既是电源线又是信号线。 两线制变送器为变送器提供静态工作电流，因为信号的起始点电流为4mA.DC。 同时，表面电气零点为4mA.DC，与机械零点不重合。 这个“带电零点”有利于识别断电、断线等故障。 而且两线制也方便使用安全栅，有利于安全防爆。

两线制变送器如图1所示，其电源为24V.DC，输出信号为4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，24V电源负线电位最低. 它是信号公共线。 关于smart 变送器还可以在4-20mA.DC信号上加载HART协议的FSK键控信号。

二、四线制

由于4-20mA.DC（1-5V.DC）信号系统的普及和应用，在控制系统的应用中为了方便接线，要求信号系统的一致性。 为此，需要一些非电的单元组合出现，比如在线分析。 外观、机械量、电量等可选择4-20mA.DC信号系统输出，但由于转换电路复杂，功耗大，很难完全满足以上三个条件，并且不可能实现两线制。 只能用外接电源做成输出为4-20mA.DC的四线制变送器。

四线制变送器如图2所示，其电源大部分为220V.AC，也有部分电源为24V.DC。 输出信号为4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，或0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ； 有的也有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻因输出电路不同而不同。 相同但不同的值。

三、三线制

为了减小变送器的体积和重量，提高抗干扰功能，简化接线，一些仪表厂将变送器的供电电源由220V.AC改为低压直流供电，如电源从24V.DC电源箱使用信号隔离器接线图，由于低压供电为负极线的共用创造了条件，所以出现了三线制变送器产品。

三线制变送器如图3所示，所谓三线制就是一根线做电源正端，一根线做信号输出正端，一根线用于电源负端和信号负端。 它的供电大部分为24V.DC，输出信号为4-20mA.DC，负载电阻为250Ω或0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ； 有的也有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻因输出电路方式不同而取值不同。

以上三幅图中，输入和接收面都是电流信号。 若并联电阻RL，则输入为电压信号。

从上面的描述可以看出，由于各种变送器的工作原理和结构不同，出现了不同的产品，这就决定了变送器有两线制、三线制、四线制的接线方式。 对用户而言，选型应根据单位实际情况，如信号系统的一致性、防爆要求、回收设备要求、投资等问题综合考虑选择。

需要指出的是，三线制和四线制变送器输出的4-20mA.DC信号与两线制输出电路原理和布局不同，因此输出负端能否与变送器一致使用两线制 24V电源的负极线是否接好？ 地面通用吗？ 这是应该注意的。 必要时可采取隔离措施，如隔离器、安全栅等，与其他仪器共电、共地，避免产生额外干扰。 .

两线制与四线制相互转换

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从上面可以看出，各种线制变送器都是可以存在的，存在的总有其存在的理由，不然也不会有那么多的线制，而且用户想要改变线制也是非常困难的，实际意义也毫无意义。 不大。

如果要把传输信号为0-10mA.DC的四线制变送器改成两线制，首先会遇到的问题是它的初始电流为零。 当电流为零时，发射器的电子放大器无法建立工作点，因此将难以正常工作。 如果使用直流电源，在保证仪器原有恒流特性的情况下，当变送器负载电阻为0-1.5KΩ时，与其串联的反馈动圈电阻约为2KΩ。 当输出为10mA时，这两个部分的压降都会大于24V，也就是说，当采用24V.DC供电，负载为0-1.5KΩ时，无法保证恒流特性，因此不可能使用两线传输。

20世纪70年代，一家仪表厂完成了将0-10mA.DC四线变送器改为两线制变送器的工作。 具体方法是改进原来的变送器电路，将供电电压增加到48V.DC，但是变送器的初始电流不能为零，所以用负电流来抵消负载上4mA的初始输出电流电阻器。 但此类产品一直未能得到推广应用。

如果要把两线制改成四线制信号隔离器接线图，那是完全没有必要的，这是技术上的倒退。