Kial 4-20mA?

Kio estas 4-20mA?

La signalnormo de 4-20mA DC (1-5V DC) estas difinita de la Internacia Elektroteknika Komisiono (IEC) kaj estas uzata por analogaj signaloj en procezaj kontrolsistemoj.

Ĝenerale, la signala fluo por instrumentoj kaj mezuriloj estas agordita al 4-20mA, kun 4mA reprezentanta la minimuman kurenton kaj 20mA reprezentante la maksimuman kurenton.

Kial estas nuna eligo?

En industriaj kontekstoj, uzi signalamplifilon por kondiĉigi kaj elsendi signalojn sur longdistancoj uzante tensiajn signalojn povas konduki al pluraj problemoj.Unue, tensiosignaloj elsenditaj tra kabloj povas esti sentemaj al bruinterfero.Due, la distribuita rezisto de la transmisiaj linioj povas kaŭzi tensiofalojn.Trie, provizi potencon al la signalamplifilo sur la kampo povas esti malfacila.

Por trakti ĉi tiujn aferojn kaj minimumigi la efikon de bruo, fluo estas uzata por transdoni signalojn ĉar ĝi estas malpli sentema al bruo.La 4-20mA-kurenta buklo uzas 4mA por reprezenti nulan signalon kaj 20mA por reprezenti plenskalan signalon, kun signaloj sub 4mA kaj super 20mA uzataj por diversaj faŭltaj alarmoj.

Kial ni uzas 4-20mA DC (1-5V DC)?

Kampaj instrumentoj povas efektivigi dudratan sistemon, kie la elektroprovizo kaj ŝarĝo estas konektitaj en serio kun komuna punkto, kaj nur du dratoj estas uzataj por signala komunikado kaj elektroprovizo inter la kampodissendilo kaj la kontrolĉambro instrumento.Uzante 4mA DC-signalon kiel la ekfluon provizas senmovan funkciigan kurenton al la dissendilo, kaj fiksi la elektran nulpunkton ĉe 4mA DC, kiu ne koincidas kun la mekanika nulpunkto, ebligas la detekton de faŭltoj kiel perdo de potenco kaj kablorompoj. .Aldone, la dudrata sistemo taŭgas por uzi sekurecajn barojn, helpante kontraŭ eksplodprotekto.

Kontrolĉambraj instrumentoj uzas tensi-paralelan signaltranssendon, kie instrumentoj apartenantaj al la sama kontrolsistemo dividas komunan terminalon, igante ĝin oportuna por instrumenttestado, alĝustigo, komputilaj interfacoj kaj alarmiloj.

La kialo por uzi 4-20mA DC por signala komunikado inter kampaj instrumentoj kaj kontrolĉambroinstrumentoj estas ke la distanco inter la kampo kaj kontrolĉambro povas esti signifa, kondukante al pli alta kablorezisto.Transsendi tensiajn signalojn super longdistancoj povas rezultigi signifajn erarojn pro la tensiofalo kaŭzita de la kablorezisto kaj la eniga rezisto de la ricevanta instrumento.Uzante konstantan kurentfontan signalon por fora dissendo certigas, ke la fluo en la buklo restas senŝanĝa sendepende de la kablolongo, garantiante dissendaprecizecon.

La kialo de uzado de 1-5V DC-signalo por interkonekto inter kontrolĉambroinstrumentoj estas faciligi multoblajn instrumentojn ricevantajn la saman signalon kaj helpi en kablado kaj formado de diversaj kompleksaj kontrolsistemoj.Se aktuala fonto estas utiligita kiel la interkonektsignalo, kiam multoblaj instrumentoj ricevas la saman signalon samtempe, iliaj enirrezistoj devas esti konektitaj en serio.Ĉi tio superus la ŝarĝkapaciton de la elsendanta instrumento, kaj la signalgrundopotencialoj de la ricevantaj instrumentoj estus malsamaj, lanĉante interferon kaj malhelpante alcentrigitan elektroprovizon.

Uzi tensiofontan signalon por interkonekto postulas konverti la nunan signalon uzitan por komunikado kun kampoinstrumentoj en tensiosignalon.La plej simpla metodo estas konekti norman 250-ohman rezistilon en serio en la nuna dissenda cirkvito, konvertante 4-20mA DC al 1-5V DC.Tipe, ĉi tiu tasko estas plenumita per dissendilo.

Ĉi tiu diagramo uzas 250-ohman rezistilon por konverti la 4-20mA nunan signalon en 1-5V-tensian signalon, kaj tiam ĝi uzas RC-filtrilon kaj diodon konektitan al la AD-konverta pinglo de la mikroregilo.

"Ĉi tie alkroĉis simplan cirkvito-diagramon por konverti 4-20mA nunan signalon en tensian signalon:

Kial la dissendilo estas elektita por uzi 4-20mA DC-signalon por transsendo?

1. Sekurecaj konsideroj por danĝeraj medioj: Sekureco en danĝeraj medioj, precipe por eksplodigaj instrumentoj, postulas minimumigi la statikan kaj dinamikan elektran konsumon necesan por konservi la instrumenton funkcianta.Dissendiloj kiuj eligas 4-20mA DC-norman signalon tipe uzas 24V DC elektroprovizon.La uzo de DC-tensio estas ĉefe ĉar ĝi forigas la bezonon de grandaj kondensiloj kaj induktoroj kaj temigas la distribuitan kapacitancon kaj induktancon de la konektaj dratoj inter la dissendilo kaj la kontrolĉambro-instrumento, kiu estas multe pli malalta ol la ŝaltita kurento de hidrogena gaso.

2. Nuna fonto-transsendo estas preferita ol tensiofonto: En kazoj kie la distanco inter la kampo kaj kontrolĉambro estas konsiderinda, la uzo de tensiofontaj signaloj por transdono povas enkonduki signifajn erarojn pro la tensiofalo kaŭzita de la kablorezisto kaj la enigo. rezisto de la riceva instrumento.Uzado de nuna fontsignalo por malproksima dissendo certigas, ke la fluo en la buklo restas konstanta, sendepende de kablolongo, tiel konservante dissendaprecizecon.

3. La elekto de 20mA kiel la maksimuma kurento: La elekto de maksimuma kurento de 20mA baziĝas sur konsideroj de sekureco, praktikeco, konsumo de energio kaj kosto.Eksplodrezistaj instrumentoj povas nur uzi malaltan tension kaj malaltan kurenton.La 4-20mA kurento kaj 24V DC estas sekuraj por uzo en ĉeesto de brulemaj gasoj.La ŝaltita kurento por hidrogena gaso kun 24V DC estas 200mA, signife pli alta ol 20mA.Aldone, faktoroj kiel la distanco inter produktejaj instrumentoj, ŝarĝo, elektrokonsumo, elektronikaj komponentpostuloj kaj elektroprovizopostuloj estas konsiderataj.

4. La elekto de 4mA kiel la komenca kurento: Plej multaj dissendiloj, kiuj eligas 4-20mA, funkcias en dudrata sistemo, kie la nutrado kaj ŝarĝo estas konektitaj en serio kun komuna punkto, kaj nur du dratoj estas uzataj por signala komunikado. kaj elektroprovizo inter la kampsendilo kaj la kontrolĉambroinstrumento.La elekto de 4mA-komenca kurento estas esenca por la dissendila cirkvito funkcii.4mA ekfluo, ne koincidante kun la mekanika nulpunkto, disponigas "aktivan nulpunkton" kiu helpas identigi faŭltojn kiel ekzemple potencoperdo kaj kablorompoj.

La uzo de 4-20mA-signaloj certigas minimuman interferon, sekurecon kaj fidindecon, igante ĝin la vaste adoptita normo en industriaj aplikoj.Tamen, aliaj eligsignalaj formatoj, kiel ekzemple 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V, kaj 0-10V, ankaŭ estas uzataj por pli bone trakti sensilajn signalojn kaj subteni diversajn kontrolsistemojn.