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24V DC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4～20mA DC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。

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。

図1の例では、直流電源装置の供給電圧を24V DC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。