計装の世界に入ると、わけわからないことが多いですよね。通常でしたら電源の2本。そして、センサからの出力で2本と計4本が通常ですが2線式は二本しかありません。
ちょっと電機を知っている人ですと「はあ？」と言うこともあるそうです。
しかし、実はセンサでもあればそれを受ける為の2線式伝送器というものも存在します。ちょっとその辺りを解説していこうかと思います。
これが参考になれば幸いです。
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そもそも、2線式ってなに？
さて、まず2線式をご説明する前の知識として『伝送』という言葉をご説明する必要があります。
業界に携わっているとたびたび出てくる言葉ですので、憶えておいた方がいいでしょう。
端的にいえば、伝送というのは表示器などで読み込んだ現在の温度・湿度・圧力・CO2など数字に換算できるものを4-20ｍAなどのアナログ信号にして出力できるものをいいます。出力するので伝送出力ともいいますね。
下記のように別の表示器、あるいは警報を出したいときには警報器など別で現在のセンサから出ている情報（温度等）を使いたいときに出力させるものです。
なお、温度調節計などからでる伝送出力であれば現在温度の他に、目標値や制御出力などもまた出すことが可能です。
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では、2線式の話に戻りましょう。
センサというものは、温度センサの熱電対や測温抵抗体は別として、湿度センサやCO2センサ、圧力センサなど電源を入れて、別の線でアナログ信号として出力されるのが一般的です。
図にするとこんな感じですね。電源の線2本と出力の線2本合わせて4本であることから、通常はこれを『4線式』と呼びます。
おそらく、一般の人が想像するごく普通のものがコレではないかと思います。
ですが、制御盤などの中ってとても狭くごちゃごちゃしていて、一本でも線を減らしたいというのは自然と考えられる要望となります。
ですので、このように2本の線にまとめてしまったのが2線式となり、2線式センサと呼ばれるものとなります。
24Vという電源の線に4-20ｍAというセンサの出力となるアナログ信号を乗せて戻すもの、というのが2線式を単純に表現した方法ではないかと思います。
なお、2線式は基本的に4-20ｍAの電流出力のみとなります。当たり前すぎてどこもうたわれていませんが、おそらく電源となる24Vという電圧に、1-5Vのような電圧を乗せても判別ができないからでしょう。
ちなみに、似た言葉で『単相2線式』という言葉もありますが、別物ですので注意しましょう。
このように電源ラインと出力信号ラインとで同一のケーブルを使用する伝送器を2線式伝送器と呼びます。
そういう技術だとまずは憶えておいた方が無難です。
電源と計器に入って大丈夫なの？2線式センサに使える計器とは
いやいや、計器の入力回路に電源を入れちゃダメでしょ。と思った方はちゃんと計器の仕様を知って、使っている方ではないでしょうか。
まあ、できないことはないんですよ。外部電源（24V)を用意して、抵抗などを絡めて24Vの乗っていないラインから4-20ｍAを取り出す配線があります。
しかし、ちょっと複雑ですし配線ミスが計器どころか装置も壊すことになりかねないリスクもあるので、ここでは初心者向けの観点から紹介はしません。電機がわかってきたら勉強するのもいいかもしれませんね。
ですので、下手な配線をすると電源が関わってくるので危険です。ここでは一般的にしてリスクも少なく簡単な方法をご紹介致します。
要するに、このようなシンプルなものであれば、配線に頭を悩ますことなくセンサからの出力で表示をさせることが可能です。
表示器から電源をセンサに供給し、戻ってきたラインで表示をさせる機能のものを探せばそれだけで解決です。
『2線式供給用電源搭載』とか『2線式用表示器』とかそういった名称で出しているか、オプション等で機能がついていることもあります。
しかしこれ、自由度ありませんよね。その機能をもった表示器だけでは選択肢がありません。
ですので変換器というカテゴリーに2線式センサへの供給電源を搭載した『ディストリビュータ』という製品が存在します。
このように、電源供給と2線式センサの出力を受けるディストリビュータという変換器を入れ、センサの信号だけを伝送出力として別途出力させて、好きな表示器に入れればいいだけです。
この2種類の使い方が、2線式センサの一般的で基本的な接続・配線の方法になります。
まとめ
まとめさて、2線式のセンサについてまとめました。
2線式にすれば、配線上はかなり楽になりますが実はこれが搭載されているセンサはコンデンサの問題などで発熱する可能性も秘めているのです。
電源が入るのだから当然ですね。なので、センサも計器もちゃんとした大手メーカーで購入した方が無難かと思います。
参考になるのであれば幸いです。
