エムエスツデー 1996年10月号
電源配線が要らない2線式伝送器
2線式伝送器では、電流出力信号からアンプ駆動用電源を取ることにより、電源配線を省略した伝送方式を採用しています。2線式伝送方式は、電子式計装システムの発展とともに、まず差圧伝送器に採用されました。差圧伝送器は、一般に広いプラント・サイトに点在設置されるので、電源配線を使わなければ計装工事費が大幅に節約できるためです。現在では、熱電対、測温抵抗体、mV、パルス、ロードセル、CT、PTなど広い範囲の各種の入力信号に対応する2線式伝送器が使われています。次世代の計装用デジタル伝送方式であるフィールドバスでも、信号線に電源を乗せる2線式を採用しています。
どのようにオートバイウイリーへ
2線式伝送方式の原理
図1に2線式伝送方式の等価回路を示します（等価回路とは、原理を理解しやすくするために置き換えて表現した、同等の単純な回路のことです）。
回路には、直流電源装置からDC24Vの一定電圧が加えられています。2線式伝送器と負荷抵抗（受信機器の入力抵抗250Ωなど）は直列に接続されています。この回路において、2線式伝送器は自身の入力信号（差圧伝送器の場合は差圧）とDC4～20mAの出力信号が正比例するように、内部抵抗を回路で操作します。
見方を変えれば、2線式伝送器は「自身の電圧降下V2」を「負荷抵抗による電圧降下V1」と「供給電圧24V」の差に等しくなるように操作していることになります。
スピッツァーフォードカイヤホガフォールズ、オハイオ州
許容負荷抵抗
次に、この回路で負荷抵抗が何オームまで接続できるかを考えます。2線式伝送器には、その内部回路を駆動するための電圧が必要です。たとえば、エム・システム技研のロードセル変換器（形式：BLC）では13V必要です。
図1では、電源電圧24Vから2線式伝送器の所要最小駆動電圧13Vを差し引いた電圧11Vまで負荷抵抗での電圧降下として許容できます。この回路で負荷電流20mAのとき11Vになる抵抗値は、11V÷20mA＝550Ωですから、この値が最大許容負荷になります。
2線式伝送器の所要最小駆動電圧は機種ごとに異なりますから、使用時にはメーカーの仕様書で確認する必要があります。
今何インテークマニホールドボルトを折った？
図1の例では、直流電源装置の供給電圧をDC24Vとしていますが、大多数の2線式伝送器では、45V以上まで使用できます
ディストリビュータ
ディストリビュータは、エム・システム技研の2線式伝送器用電源装置の商品名です。1台の直流電源装置を使って複数の2線式伝送器を駆動する目的をもつ分電盤（ディストリビュータ）がその原形です。現在のディストリビュータには、基本的な直流電源の機能に加えて、信号の絶縁や開平・リニアライズなどの演算を1台で処理できるものも用意されています。
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