Wat ass 4-20mA?
Den 4-20mA DC (1-5V DC) Signalstandard gëtt vun der International Electrotechnical Commission (IEC) definéiert a gëtt fir Analog Signaler a Prozesskontrollsystemer benotzt.
Am Allgemengen ass de Signalstroum fir Instrumenter a Meter op 4-20mA gesat, mat 4mA representéiert de Minimumstroum an 20mA representéiert de maximale Stroum.
Firwat ass aktuell Ausgang?
An industriellen Astellungen, benotzt e Signalverstärker fir Signaler iwwer laang Distanzen ze bedingen an ze vermëttelen mat Spannungssignaler kann zu verschiddene Probleemer féieren.Als éischt kënne Spannungssignaler, déi iwwer Kabelen iwwerdroe ginn, ufälleg fir Geräischerinterferenz sinn.Zweetens, déi verdeelt Resistenz vun den Iwwerdroungslinnen kann Spannungsfäll verursaachen.Drëttens, Kraaft un de Signalverstärker am Feld liwweren kann Erausfuerderung sinn.
Fir dës Themen unzegoen an den Impakt vum Kaméidi ze minimiséieren, gëtt Stroum benotzt fir Signaler ze vermëttelen well et manner sensibel fir Kaméidi ass.D'4-20mA Stroumschleife benotzt 4mA fir Nullsignal ze representéieren an 20mA fir Voll-Skala Signal ze representéieren, mat Signaler ënner 4mA an iwwer 20mA fir verschidde Feeleralarmer benotzt.
Firwat benotze mir 4-20mA DC (1-5V DC)?
Feldinstrumenter kënnen en Zwee-Drot-System ëmsetzen, wou d'Energieversuergung an d'Laascht a Serie mat engem gemeinsame Punkt verbonne sinn, an nëmmen zwee Drot gi fir Signalkommunikatioun a Stroumversuergung tëscht dem Feldsender an dem Kontrollrauminstrument benotzt.Mat engem 4mA DC Signal als Startstroum liwwert de Sender statesche Betribsstroum, an den elektreschen Nullpunkt op 4mA DC setzen, deen net mam mechanesche Nullpunkt entsprécht, erlaabt d'Erkennung vu Feeler wéi Stroumverloscht a Kabelausbroch. .Zousätzlech ass den Zwee-Drot System gëeegent fir Sécherheetsbarrièren ze benotzen, hëlleft beim Explosiounsschutz.
Kontrollrauminstrumenter benotze Spannungsparallel Signaliwwerdroung, wou Instrumenter, déi zum selwechte Kontrollsystem gehéieren, e gemeinsame Terminal deelen, wat et bequem mécht fir Instrument Testen, Upassung, Computerschnëttplazen an Alarmapparater.
De Grond fir e benotzen 4-20mA DC fir Signal Kommunikatioun tëscht Terrain Instrumenter a Kontroll Sall Instrumenter ass, datt d'Distanz tëscht dem Terrain an Kontroll Sall bedeitendst kann, Féierung méi Kabel Resistenz.Iwwerdroung vun Spannungssignaler iwwer laang Distanzen kann zu bedeitende Feeler féieren wéinst dem Spannungsfall verursaacht duerch d'Kabelresistenz an d'Inputresistenz vum Empfangsinstrument.Mat engem konstante Stroumquellsignal fir Ferntransmissioun garantéiert datt de Stroum an der Loop onverännert bleift onofhängeg vun der Kabellängt, garantéiert d'Genauegkeet vun der Iwwerdroung.
De Grond fir en 1-5V DC Signal fir d'Verbindung tëscht Kontrollrauminstrumenter ze benotzen ass fir méi Instrumenter ze erliichteren déi datselwecht Signal kréien an ze hëllefen beim Verdranung a Form vu verschidde komplexe Kontrollsystemer.Wann eng aktuell Quell als Interconnection Signal benotzt gëtt, wa verschidde Instrumenter datselwecht Signal gläichzäiteg kréien, mussen hir Inputresistenz a Serie verbonne sinn.Dëst géif d'Laaschtkapazitéit vum Senderinstrument iwwerschreiden, an d'Signalgrondpotentialer vun den Empfangsinstrumenter wieren anescht, d'Stéierungen aféieren an d'zentraliséiert Energieversuergung verhënneren.
D'Benotzung vun engem Spannungsquellsignal fir d'Verbindung erfuerdert d'Konvertéierung vum aktuellen Signal dat fir Kommunikatioun mat Feldinstrumenter benotzt gëtt an e Spannungssignal.Déi einfachst Method ass e Standard 250 Ohm Widderstand a Serie am aktuellen Iwwerdroungskrees ze verbannen, 4-20mA DC an 1-5V DC ëmgewandelt.Typesch gëtt dës Aufgab duerch e Sender erfëllt.
Dëst Diagramm benotzt en 250-ohm Widderstand fir de 4-20mA Stroumsignal an en 1-5V Spannungssignal ze konvertéieren, an dann benotzt en RC-Filter an eng Diode verbonne mat dem AD Konversiounspin vum Mikrokontroller.
"Hei befestegt en einfache Circuitdiagramm fir e 4-20mA Stroumsignal an e Spannungssignal ëmzewandelen:
Firwat ass de Sender ausgewielt fir en 4-20mA DC Signal fir d'Transmissioun ze benotzen?
1. Sécherheetsconsidératiounen fir geféierlech Ëmfeld: Sécherheet a geféierlechen Ëmfeld, besonnesch fir Explosiounsbeständeg Instrumenter, erfuerdert d'Minimaliséierung vum statesche an dynamesche Stroumverbrauch néideg fir d'Instrument operéieren ze halen.Sender déi en 4-20mA DC Standardsignal ausginn, benotzen normalerweis eng 24V DC Energieversuergung.D'Benotzung vun der DC Spannung ass haaptsächlech well et de Besoin fir grouss Kondensatoren an Induktoren eliminéiert a sech op d'verdeelt Kapazitéit an Induktioun vun de Verbindungsleitungen tëscht dem Sender an dem Kontrollrauminstrument konzentréiert, wat vill méi niddereg ass wéi den Zündstroum vu Waasserstoffgas.
2. Aktuell Quelltransmissioun gëtt iwwer Spannungsquell bevorzugt: A Fäll wou d'Distanz tëscht dem Feld a Kontrollraum erheblech ass, kann d'Benotzung vu Spannungsquellsignaler fir d'Iwwerdroung bedeitend Feeler aféieren wéinst dem Spannungsfall verursaacht duerch de Kabelresistenz an den Input Resistenz vum Empfangsinstrument.Mat engem aktuellen Quellsignal fir Ferniwwerdroung garantéiert datt de Stroum an der Loop konstant bleift, onofhängeg vun der Kabellängt, an doduerch d'Genauegkeet vun der Iwwerdroung behalen.
3. D'Wiel vun 20mA als maximal Stroum: D'Wiel vun engem maximalen Stroum vun 20mA baséiert op Iwwerleeunge vu Sécherheet, Praktikitéit, Stroumverbrauch a Käschten.Explosiounsbeständeg Instrumenter kënnen nëmmen niddereg Spannung a niddereg Stroum benotzen.Den 4-20mA Stroum an 24V DC si sécher fir ze benotzen an der Präsenz vu brennbare Gase.Den Zündstroum fir Waasserstoffgas mat 24V DC ass 200mA, wesentlech méi héich wéi 20mA.Zousätzlech, Faktore wéi d'Distanz tëscht Produktioun Site Instrumenter, Laascht, Muecht Konsum, elektronesch Komponent Ufuerderunge, an Energieversuergung Ufuerderunge ginn berücksichtegt.
4. D'Wiel vun 4mA als Startstroum: Déi meescht Sender, déi 4-20mA ausginn, funktionnéieren an engem Zwee-Drot-System, wou d'Energieversuergung an d'Laascht a Serie mat engem gemeinsame Punkt verbonne sinn, an nëmmen zwee Drot gi fir Signalkommunikatioun benotzt. a Stroumversuergung tëscht dem Feldsender an dem Kontrollrauminstrument.D'Wiel vun engem 4mA Startstroum ass essentiell fir de Sender Circuit ze bedreiwen.E 4mA Startstroum, deen net mam mechanesche Nullpunkt fällt, bitt en "aktiven Nullpunkt" deen hëlleft Feeler z'identifizéieren wéi Stroumverloscht a Kabelausbroch.
D'Benotzung vu 4-20mA Signaler garantéiert minimal Interferenz, Sécherheet an Zouverlässegkeet, sou datt et de wäit adoptéierte Standard an industriellen Uwendungen gëtt.Wéi och ëmmer, aner Ausgangssignalformater, wéi 3.33mV / V, 2mV / V, 0-5V, an 0-10V, ginn och benotzt fir Sensorsignaler besser ze handhaben an verschidde Kontrollsystemer z'ënnerstëtzen.
Post Zäit: Sep-18-2023