压力变送器作为工业自动化控制中的核心传感器,其接线方式直接影响信号传输的稳定性和测量精度。根据不同的应用场景和设备特性,压力变送器主要采用两线制、三线制和四线制三种接线模式。以下从原理、步骤及注意事项三方面详细解析其接线方法。
一、两线制接线:极简设计下的高效传输
两线制压力变送器通过单根双芯电缆同时完成供电和信号传输,其核心原理是利用4-20mA电流环的抗干扰特性。接线时需将24V直流电源正极连接变送器正端(通常标记为“+”或“IN+”),负极通过负载(如PLC模拟量输入模块)连接变送器负端(标记为“-”或“IN-”)。例如,在石油化工储罐液位监测中,这种接线方式可通过单根300米电缆实现信号远传,且无需额外供电模块。
关键步骤:
确认设备标识:优先选择标有“2-wire”或“4-20mA 2-wire”的端子。
电源匹配:使用24V DC稳压电源,避免电压波动超过±10%。
回路测试:用万用表测量回路电流,空载时应为4mA,满量程时为20mA。
典型应用:短距离(<500米)、无分支的简单控制系统,如水泵压力监测、空调系统压差控制等。
二、三线制接线:电压信号的精准传递
三线制通过分离电源负端和信号负端,解决了两线制无法直接输出电压信号的问题。其接线结构为:电源正极接变送器正端,电源负极接公共端(COM),信号正极接变送器输出端(OUT+),信号负极与电源负极共线。例如,在制药行业洁净室压差监测中,三线制变送器可输出0-5V电压信号,直接连接数据采集卡进行高精度记录。
关键步骤:
信号隔离:电压型变送器需在信号正负极间并联250Ω精密电阻,将电流转换为1-5V电压。
共模抑制:确保公共端(COM)与设备地良好连接,抑制工频干扰。
负载匹配:电压输出型变送器负载电阻应≥10kΩ,避免信号衰减。
典型应用:需要直接输出电压信号的场景,如实验室精密测量、楼宇自控系统等。
三、四线制接线:复杂系统的可靠选择
四线制变送器采用完全独立的电源和信号回路,其接线方式为:两根线连接24V DC电源(L+/N-),另两根线传输4-20mA或0-10V信号。在电力行业锅炉压力监测中,四线制变送器可通过双绞线屏蔽电缆实现1000米远距离传输,且信号抗干扰能力显著优于两线制。
关键步骤:
屏蔽处理:信号线需采用屏蔽双绞线,屏蔽层单端接地(通常在控制柜侧)。
电源隔离:使用隔离型DC/DC转换器,防止地环路干扰。
信号校准:定期用标准压力源(如活塞式压力计)进行四点校准(0%、25%、75%、100%量程)。
典型应用:长距离传输、强电磁干扰环境或需要数字通信(如HART协议)的复杂系统。
四、通用接线规范与安全准则
电气隔离:变送器外壳必须可靠接地,但信号回路可浮空或单点接地。
防爆要求:在易燃易爆场所,需选用本安型或隔爆型变送器,并严格遵循防爆接线规范。
温度补偿:高温环境(>85℃)需加装散热装置,低温环境(-20℃以下)需选用抗冻型变送器。
介质兼容性:腐蚀性介质需选用哈氏合金或陶瓷膜片变送器,蒸汽测量需配置冷凝罐。
五、故障排查与维护
信号异常:若电流始终为4mA,检查电源是否接反或量程设置错误;若电流波动大,检查接线是否松动或存在电磁干扰。
零点漂移:定期用标准压力源进行零点校准,环境温度变化超过±10℃时需重新校准。
寿命管理:膜片式变送器寿命通常为5-8年,需定期更换密封圈和防爆接头。
通过合理选择接线方式并严格遵循操作规范,压力变送器可在-40℃至125℃的宽温范围内实现±0.075%FS的高精度测量,为工业过程控制提供可靠的数据支撑。




