Неліктен 4-20 мА?

4-20 мА дегеніміз не?

4-20mA DC (1-5V DC) сигнал стандартын Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) анықтайды және процесті басқару жүйелеріндегі аналогтық сигналдар үшін қолданылады.

Жалпы алғанда, аспаптар мен есептегіштер үшін сигнал тогы 4-20 мА, 4 мА минималды токты және 20 мА максималды токты білдіреді.

Неліктен ток шығысы?

Өнеркәсіптік параметрлерде кернеу сигналдарын пайдаланып ұзақ қашықтыққа сигналдарды күйге келтіру және беру үшін сигнал күшейткішті пайдалану бірнеше мәселелерге әкелуі мүмкін. Біріншіден, кабельдер арқылы берілетін кернеу сигналдары шу кедергілеріне сезімтал болуы мүмкін. Екіншіден, электр беру желілерінің бөлінген кедергісі кернеудің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Үшіншіден, өрістегі сигнал күшейткішіне қуат беру қиын болуы мүмкін.

Осы мәселелерді шешу және шудың әсерін азайту үшін сигналдарды беру үшін ток қолданылады, себебі ол шуға сезімталдығы төмен. 4-20мА ток тізбегі нөлдік сигналды көрсету үшін 4мА және толық масштабты сигналды көрсету үшін 20мА пайдаланады, сигналдар әртүрлі ақау дабылдары үшін 4мА төмен және 20мА жоғары.

Неліктен біз 4-20мА тұрақты токты (1-5В DC) пайдаланамыз?

Далалық аспаптар екі сымды жүйені жүзеге асыра алады, мұнда қорек көзі мен жүктеме жалпы нүктемен тізбектей жалғанған және өріс таратқышы мен басқару бөлмесінің құралы арасындағы сигнал байланысы мен қоректену үшін тек екі сым ғана пайдаланылады. Іске қосу тогы ретінде 4мА тұрақты сигналды пайдалану таратқыштың статикалық жұмыс тогын қамтамасыз етеді және механикалық нөлдік нүктемен сәйкес келмейтін 4мА тұрақты токта электрлік нөлдік нүктені орнату қуат жоғалуы және кабельдің үзілуі сияқты ақауларды анықтауға мүмкіндік береді. . Сонымен қатар, екі сымды жүйе жарылыстан қорғауға көмектесетін қауіпсіздік тосқауылдарын қолдануға жарамды.

Басқару бөлмесінің аспаптары бір басқару жүйесіне жататын аспаптар ортақ терминалды бөлісетін кернеумен параллельді сигнал беруді пайдаланады, бұл аспаптарды тексеру, реттеу, компьютерлік интерфейстер және дабыл құрылғылары үшін ыңғайлы етеді.

Дала аспаптары мен диспетчерлік бөлменің аспаптары арасындағы сигналдық байланыс үшін 4-20мА тұрақты токты пайдаланудың себебі өріс пен басқару бөлмесінің арасындағы қашықтық айтарлықтай болуы мүмкін, бұл кабельдің жоғары кедергісіне әкеледі. Кернеу сигналдарын ұзақ қашықтыққа беру кабель кедергісі мен қабылдағыш аспаптың кіріс кедергісінен туындаған кернеудің төмендеуіне байланысты елеулі қателерге әкелуі мүмкін. Қашықтан беру үшін тұрақты ток көзінің сигналын пайдалану контурдағы токтың кабель ұзындығына қарамастан өзгеріссіз қалуын қамтамасыз етеді, бұл жіберу дәлдігіне кепілдік береді.

Басқару бөлмесінің аспаптары арасындағы өзара байланыс үшін 1-5В тұрақты ток сигналын пайдаланудың себебі бір сигналды қабылдайтын бірнеше құралдарды жеңілдету және әртүрлі күрделі басқару жүйелерін сымдарды тартуға және қалыптастыруға көмектесу болып табылады. Егер қосылыс сигналы ретінде ток көзі пайдаланылса, бірнеше құрал бір сигналды бір уақытта қабылдағанда, олардың кіріс кедергілерін тізбектей қосу керек. Бұл таратқыш аспаптың жүк сыйымдылығынан асып түседі, ал қабылдағыш құралдардың сигналды жердегі потенциалдары әртүрлі болып, кедергілерді енгізіп, орталықтандырылған электрмен жабдықтауды болдырмайды.

Қосылу үшін кернеу көзі сигналын пайдалану өрістік аспаптармен байланыс үшін қолданылатын ток сигналын кернеу сигналына түрлендіруді талап етеді. Ең қарапайым әдіс 4-20мА тұрақты токты 1-5В тұрақты токқа түрлендіретін ток беру тізбегіндегі стандартты 250 Ом резисторды тізбектей қосу. Әдетте бұл тапсырма таратқыш арқылы орындалады.

Бұл диаграмма 4-20 мА ток сигналын 1-5 В кернеу сигналына түрлендіру үшін 250 Ом резисторды пайдаланады, содан кейін ол RC сүзгісі мен микроконтроллердің AD түрлендіру істікшесіне қосылған диодты пайдаланады.

«Мұнда 4-20 мА ток сигналын кернеу сигналына түрлендірудің қарапайым схемасы қосылды:

Неліктен таратқышты жіберу үшін 4-20мА тұрақты ток сигналын пайдалану үшін таңдалады?

1. Қауіпті орталарға қатысты қауіпсіздік ережелері: Қауіпті орталардағы қауіпсіздік, әсіресе жарылыстан қорғалған құралдар үшін, құралдың жұмысын ұстап тұру үшін қажетті статикалық және динамикалық қуат тұтынуды азайтуды талап етеді. 4-20мА тұрақты ток стандартты сигналын шығаратын таратқыштар әдетте 24В тұрақты ток қуат көзін пайдаланады. Тұрақты ток кернеуін пайдалану негізінен үлкен конденсаторлар мен индукторлардың қажеттілігін жояды және таратқыш пен басқару бөлмесінің аспабы арасындағы жалғанатын сымдардың бөлінген сыйымдылығына және индуктивтілігіне назар аударады, бұл сутегі газының тұтану тоғынан әлдеқайда төмен.

2. Кернеу көзінен ток көзінің берілісіне артықшылық беріледі: Өріс пен басқару бөлмесінің арасындағы қашықтық айтарлықтай болған жағдайларда, беру үшін кернеу көзі сигналдарын пайдалану кабель кедергісі мен кіріс кернеуінің төмендеуіне байланысты елеулі қателерді тудыруы мүмкін. қабылдаушы аспаптың кедергісі. Қашықтан жіберу үшін ток көзінің сигналын пайдалану кабель ұзындығына қарамастан контурдағы токтың тұрақты болуын қамтамасыз етеді, осылайша жіберу дәлдігін сақтайды.

3. Максималды ток ретінде 20мА таңдау: 20мА максималды токты таңдау қауіпсіздік, практикалық, қуат тұтыну және бағаны ескеруге негізделген. Жарылыстан қорғалған құралдар тек төмен кернеу мен төмен токты пайдалана алады. 4-20 мА ток және 24 В тұрақты ток жанғыш газдар болған кезде пайдалану үшін қауіпсіз. Тұрақты ток 24В сутегі газы үшін тұтану тогы 200мА, 20мА-дан айтарлықтай жоғары. Сонымен қатар, өндіріс орнының аспаптары арасындағы қашықтық, жүктеме, қуат тұтыну, электронды құрамдас бөліктерге қойылатын талаптар және қуат беру талаптары сияқты факторлар ескеріледі.

4. Іске қосу тогы ретінде 4мА таңдау: 4-20мА шығаратын таратқыштардың көпшілігі екі сымды жүйеде жұмыс істейді, мұнда қоректендіру көзі мен жүктеме жалпы нүктемен тізбектей жалғанған және сигнал байланысы үшін тек екі сым ғана пайдаланылады. және өріс таратқышы мен басқару бөлмесінің аспабы арасындағы қуат көзі. Таратқыш тізбегінің жұмыс істеуі үшін 4мА іске қосу тогын таңдау өте маңызды. Механикалық нөлдік нүктеге сәйкес келмейтін 4мА іске қосу тогы қуат жоғалуы және кабельдің үзілуі сияқты ақауларды анықтауға көмектесетін «белсенді нөлдік нүктені» қамтамасыз етеді.

4-20 мА сигналдарды пайдалану минималды кедергілерді, қауіпсіздікті және сенімділікті қамтамасыз етеді, бұл оны өнеркәсіптік қолданбаларда кеңінен қабылданған стандартқа айналдырады. Дегенмен, 3,33мВ/В, 2мВ/В, 0-5В және 0-10В сияқты басқа шығыс сигнал пішімдері де сенсор сигналдарын жақсырақ өңдеу және әртүрлі басқару жүйелерін қолдау үшін пайдаланылады.