Эмне үчүн 4-20мА?

4-20мА деген эмне?

4-20mA DC (1-5V DC) сигнал стандарты Эл аралык электротехникалык комиссия (IEC) тарабынан аныкталат жана процессти башкаруу системаларында аналогдук сигналдар үчүн колдонулат.

Жалпысынан, приборлор жана эсептегичтер үчүн сигналдын агымы 4-20мАга орнотулган, 4мА минималдуу токту жана 20мА максималдуу токту билдирет.

Эмне үчүн учурдагы чыгаруу?

Өнөр жай орнотмолорунда чыңалуу сигналдарын колдонуу менен узак аралыкка сигналдарды шарттоо жана берүү үчүн сигнал күчөткүчтү колдонуу бир нече маселелерге алып келиши мүмкүн. Биринчиден, кабелдер аркылуу берилүүчү чыңалуу сигналдары ызы-чуунун кийлигишүүсүнө кабылышы мүмкүн. Экинчиден, электр берүү линияларынын бөлүштүрүлгөн каршылыгы чыңалуунун төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Үчүнчүдөн, талаада сигнал күчөткүчкө кубат берүү кыйын болушу мүмкүн.

Бул маселелерди чечүү жана ызы-чуунун таасирин азайтуу үчүн сигналдарды өткөрүү үчүн ток колдонулат, анткени ал ызы-чууга азыраак сезгич. 4-20мА ток цикли нөл сигналын көрсөтүү үчүн 4мАны жана толук масштабдуу сигналды көрсөтүү үчүн 20мАны колдонот, сигналдар 4мАдан төмөн жана 20мАдан жогору ар кандай ката сигналдары үчүн колдонулат.

Эмне үчүн биз 4-20мА DC (1-5V DC) колдонобуз?

Талаа приборлору эки зымдуу системаны ишке ашыра алат, мында электр менен камсыздоо жана жүктөө жалпы чекит менен катар туташтырылган жана талаа өткөргүч менен башкаруу бөлмөсүнүн аспаптын ортосундагы сигнал байланышы жана электр менен камсыздоо үчүн эки гана зым колдонулат. Баштапкы ток катары 4мА DC сигналын колдонуу өткөргүчкө статикалык иштөө тогу менен камсыз кылат жана механикалык нөл чекитине дал келбеген 4мА DC боюнча электрдик нөлдүк чекитке коюу, электр энергиясын жоготуу жана кабелдик үзгүлтүктөр сыяктуу кемчиликтерди аныктоого мүмкүндүк берет. . Кошумчалай кетсек, эки зымдуу система жарылуудан коргоого жардам берген коопсуздук тосмолорун колдонууга ылайыктуу.

Башкаруу бөлмөсүнүн приборлору чыңалуунун параллелдүү сигналын өткөрүүнү колдонушат, мында бир эле башкаруу системасына таандык аспаптар жалпы терминалды бөлүшөт, бул аспапты текшерүү, жөндөө, компьютер интерфейстери жана сигнализация түзүлүштөрү үчүн ыңгайлуу кылат.

Талаа аспаптары менен башкаруу бөлмөсүнүн инструменттеринин ортосундагы сигнал байланышы үчүн 4-20мА DC колдонуунун себеби талаа менен башкаруу бөлмөсүнүн ортосундагы аралык олуттуу болушу мүмкүн, бул кабелдик каршылыктын жогору болушуна алып келет. Чыңалуу сигналдарын узак аралыкка берүү кабелдик каршылыктын жана кабыл алуучу аспаптын кириш каршылыгынан келип чыккан чыңалуунун төмөндөшүнөн улам олуттуу каталарга алып келиши мүмкүн. Алыстан берүү үчүн туруктуу ток булагы сигналын колдонуу контурдагы токтун кабелдин узундугуна карабастан өзгөрүүсүз калышын камсыздайт, берүү тактыгына кепилдик берет.

Башкаруу бөлмөсүнүн приборлорунун ортосундагы өз ара байланыш үчүн 1-5V DC сигналын колдонуунун себеби бир эле сигналды кабыл алган бир нече инструменттерди жеңилдетүү жана ар кандай татаал башкаруу системаларын өткөрүүгө жана түзүүгө жардам берүү болуп саналат. Эгерде өз ара байланыш сигналы катары ток булагы колдонулса, бир эле учурда бир нече инструменттер бир сигналды алганда, алардын кириш каршылыктары катар менен туташтырылууга тийиш. Бул өткөрүүчү аспаптын жүктөө жөндөмдүүлүгүнөн ашып, кабыл алуучу приборлордун сигналдын жер потенциалдары ар түрдүү болуп, тоскоолдуктарды киргизип, борборлоштурулган электр менен камсыздоону болтурбайт.

Өз ара байланыш үчүн чыңалуу булагы сигналын колдонуу талаа аспаптары менен байланыш үчүн колдонулган ток сигналын чыңалуу сигналына айландырууну талап кылат. Эң жөнөкөй ыкма 4-20мА туруктуу токту 1-5В туруктуу токко айландыруу менен 250 Ом стандарттуу резисторду ток берүү схемасында катар туташтыруу. Эреже катары, бул милдет өткөргүч тарабынан ишке ашырылат.

Бул диаграмма 4-20мА ток сигналын 1-5V чыңалуу сигналына айландыруу үчүн 250 Ом резисторду колдонот, андан кийин микроконтроллердин AD конверсия пинине туташтырылган RC чыпкасын жана диодду колдонот.

"Бул жерде 4-20mA ток сигналын чыңалуу сигналына айландыруу үчүн жөнөкөй схема тиркелет:

Эмне үчүн өткөргүч берүү үчүн 4-20mA DC сигналын колдонуу үчүн тандалган?

1. Коркунучтуу чөйрөлөр үчүн коопсуздук чаралары: Коркунучтуу чөйрөлөрдөгү коопсуздук, айрыкча жарылуудан корголбогон приборлор үчүн, аспаптын иштеши үчүн зарыл болгон статикалык жана динамикалык энергия керектөөнү минималдаштырууну талап кылат. 4-20mA DC стандарттык сигналды чыгарган өткөргүчтөр, адатта, 24V DC кубат булагын колдонушат. Туруктуу токтун чыңалуусун колдонуу, негизинен, чоң конденсаторлорго жана индукторлорго муктаждыкты жок кылат жана өткөргүч менен башкаруу бөлмөсүнүн приборунун ортосундагы бириктирүүчү зымдардын бөлүштүрүлгөн сыйымдуулугуна жана индуктивдүүлүгүнө көңүл бурат, бул суутек газынын от алдыруу агымынан бир топ төмөн.

2. Учурдагы булактын берүү чыңалуу булагына караганда артыкчылыктуу болуп саналат: Талаа менен башкаруу бөлмөсүнүн ортосундагы аралык бир топ болгон учурларда, берүү үчүн чыңалуу булагы сигналдарын колдонуу кабелдик каршылыктын жана киргизүүнүн натыйжасында келип чыккан чыңалуунун төмөндөшүнө байланыштуу олуттуу каталарды алып келиши мүмкүн. кабыл алуучу аспаптын каршылыгы. Алыстан берүү үчүн учурдагы булак сигналын колдонуу кабелдин узундугуна карабастан, циклдеги токтун туруктуу болушун камсыздайт, ошону менен берүү тактыгын сактайт.

3. Максималдуу ток катары 20мАны тандоо: 20мА максималдуу токту тандоо коопсуздук, практикалык, электр энергиясын керектөө жана баага негизделген. Жарылуудан корголбогон приборлор төмөнкү чыңалуу менен аз токту гана колдоно алат. 4-20mA ток жана 24V DC күйүүчү газдардын катышуусунда колдонуу үчүн коопсуз болуп саналат. 24V DC менен суутек газы үчүн от алдыруу агымы 200mA, 20мАдан кыйла жогору. Мындан тышкары, өндүрүш сайтынын инструменттеринин ортосундагы аралык, жүк, электр энергиясын керектөө, электрондук компоненттердин талаптары жана электр менен камсыздоо талаптары сыяктуу факторлор эске алынат.

4. Баштапкы ток катары 4мАны тандоо: 4-20мА чыгарган өткөргүчтөрдүн көбү эки зымдуу системада иштешет, мында электр менен камсыздоо жана жүктөө жалпы чекит менен катар туташтырылган жана сигнал байланышы үчүн эки гана зым колдонулат. жана талаа өткөргүч менен башкаруу бөлмөсүнүн приборунун ортосундагы электр менен жабдуу. 4мА баштапкы токту тандоо өткөргүч схемасынын иштеши үчүн абдан маанилүү. Механикалык нөл чекитине дал келбеген 4мА башталгыч ток, электр энергиясын жоготуу жана кабелдик үзгүлтүктөр сыяктуу кемчиликтерди аныктоого жардам берген "активдүү нөл чекити" менен камсыз кылат.

4-20mA сигналдарды колдонуу минималдуу кийлигишүүнү, коопсуздукту жана ишенимдүүлүктү камсыздайт, бул өнөр жайлык колдонмолордо кеңири кабыл алынган стандартка айланды. Бирок, 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V жана 0-10V сыяктуу башка чыгуу сигнал форматтары да сенсор сигналдарын жакшыраак иштетүү жана ар кандай башкаруу системаларын колдоо үчүн колдонулат.