Kako daleč se lahko prenaša signal 4–20 mA?
Na to vprašanje ni tako lahko odgovoriti, če če zanemarimo druge dejavnike, ki vplivajo na vse druge dejavnike, lahko ocenimo
v normalnih pogojih lahko gre približno 200-500 m.Spoznajmo nekaj osnovnih informacij o 4-20mA.
1. Kaj je signal 4-20 mA?
Signal 4–20 mA je standardni protokol, ki se uporablja v mnogih panogah.To je metoda prenosa podatkov analognega signala v dvožilni tokovni zanki, ki zagotavlja zanesljiv način komunikacije med napravami.Vrednosti od 4 do 20 mA običajno predstavljajo 0 do 100 % merilnega območja.
2. Prednosti signalov 4-20 mA
Zakaj industrije raje uporabljajo signale 4–20 mA?Prvič, manj so dovzetni za hrup v primerjavi z napetostnimi signali.To omogoča prenos na daljše razdalje brez ogrožanja celovitosti signala.Poleg tega "živa ničla" pri 4 mA omogoča zaznavanje napak.
3. Kako se prenaša signal 4-20 mA?
Signal 4-20 mA se prenaša skozi dvožilno tokovno zanko, kjer je ena žica napajalna napetost, druga pa povratna pot do vira.Spremenljiv tok znotraj zanke predstavlja signalne podatke.
4. Vendar morate upoštevati nekaj dejavnikov:
Moten element:
①Vzbujevalna napetost；
②Najmanjša delovna napetost, ki jo dovoljuje oddajnik；
③Velikost upora za jemanje napetosti, ki ga naprava na plošči uporablja za zbiranje toka；
④Velikost upora žice.
Z lahkoto lahko izračuna teoretično razdaljo prenosa tokovnega signala 4–20 mA.
Prek teh štirih povezanih količin.Med njimi je Uo napajalna napetost oddajnika,
in zagotoviti je treba, da je Uo ≥ Umin pri polni obremenitvi (tok I=20mA).In sicer: Uporabi-I.(RL+2r)≥ Umin.
Običajno mora meriti različne neelektrične fizikalne količine, kot so temperatura, tlak,
stopnja, kot in tako naprej v industriji.Vse jih je treba pretvoriti v analogelektrični
signal, ki se prenese na krmilno ali prikazovalno napravo nekaj sto metrov stran.Ta naprava pretvarja
fizikalno količino v električni signal, imenovan oddajnik.Oddajanje analogne količine z
Tok 4-20 mA je najpogostejša metoda v industriji.Eden od razlogov za sprejetje trenutnega signala
je, da ni enostavno posegati v in neskončen notranji upor tokovnega vira.
Upor žice v seriji v zanki ne vpliva na natančnost in lahko prenaša na stotine
metrov na navadnem sukanem paru.
4-20mAnajnižji tok je 4 mA, največji tok pa 20 mA.Na podlagi zahteve glede eksplozijske zaščite,
omejitev je 20mA.Preveč energije iskre lahko vname vnetljiv in eksploziven plin, zato je najbolj primeren tok 20 mA.
Zazna pretrgane žice in najmanjša vrednost je 4 mA namesto 0 mA.Ko je prenosni kabel pretrgan zaradi napake,
tok zanke pade na 0. Običajno vzamemo 2 mA kot vrednost alarma za odklop.Drugi razlog je, da 4-20mA uporablja a
dvožilni sistem.To pomeni, da sta obe žici signalni in napajalni žici hkrati, 4 mA pa se uporablja za zagotavljanje statičnega delovnega toka vezja do senzorja.
Kako daleč se lahko prenaša signal 4–20 mA?
Moten element:
①Povezano z vzbujalno napetostjo；
②Povezano z najmanjšo delovno napetostjo, ki jo dovoljuje oddajnik；
③Povezano z velikostjo upora za jemanje napetosti, ki ga naprava na plošči uporablja za zbiranje toka；
④Povezano z velikostjo upora žice.
Z lahkoto lahko izračuna teoretično razdaljo prenosa tokovnega signala 4–20 mA.
Prek teh štirih povezanih količin.Med njimi je Uo napajalna napetost oddajnika,
in zagotoviti je treba, da je Uo≥Umin pri polni obremenitvi (tok I=20mA).In sicer: Uporabi-I.(RL+2r)≥Umin.
Po tej formuli je mogoče izračunati velik upor žice, ko je oddajnik pri nizki delovni napetosti.
Hipoteza：znana：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。Poiščite največjo vrednost r kot 175Ω：
In potem, glede na formulo za izračun upora žice:
Med njimi:
ρ——Upornost (upornost brona = 0,017, upornost aluminija = 0,029)
L——Dolžina kabla (enota: M)
S——črta prečnega prereza (enota: kvadratni milimeter)
Opomba: Vrednost upora je sorazmerna z dolžino in obratno sorazmerna s površino prečnega prereza.
Daljša kot je žica, večji je upor;debelejša kot je žica, manjši je upor.
Za primer vzemimo bakreno žico, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, to je: upor bakrene žice
s površino prečnega prereza 1 mm2 in dolžino 1 m je 0,017 Ω.Nato dolžina žice
175Ω, ki ustreza 1 mm2, je 175/0,017=10294 (m).V teoriji prenos signala 4-20 mA
lahko doseže več deset tisoč metrov (odvisno od dejavnikov, kot je različno vzbujanje
napetosti in najnižje delovne napetosti oddajnika).
HENGKO ima več kot 10 let izkušenj in strokovnosti po meri OEM/ODM
zmožnosti sodelovalnega oblikovanja/podprtega oblikovanja.Ponujamo 4-20 mA in izhod RS485
plinski senzor/alarm/modul/elementi.Izhodna temperatura in vlažnost 4-20 mA in RS485
senzor/oddajnik/sonda so na voljo tudi. HENGKO je zasnovan posebej za stranke
izpolnjujejo zahtevne merilne zahteve industrijskih procesov in okoljskega nadzora.
Zakaj se za prenos signala v instrumentaciji uporablja 4 do 20 ma?
Za podrobnosti si lahko ogledate naslednji videoposnetek.
Zaključek
Signal 4–20 mA je z razlogom industrijski standard.Njegova sposobnost prenosa na velike razdalje brez izgube natančnosti je ključna prednost.Čeprav ni dokončnega odgovora na "kako daleč", saj je v veliki meri odvisno od dejavnikov, kot so upor žice, šum signala, napajanje in upor obremenitve, lahko s pravimi ukrepi zanesljivo pokrije znatne razdalje.Skozi njegovo praktično uporabo v industriji in tehnologiji senzorjev vidimo vrednost in pomen signalov 4–20 mA v našem medsebojno povezanem svetu.
pogosta vprašanja
1. Kakšen je pomen "žive ničle" pri 4 mA v signalu 4-20 mA?
"Živa ničla" pri 4 mA omogoča odkrivanje napak.Če signal pade pod 4 mA, to pomeni napako, kot je prekinitev zanke ali okvara naprave.
2. Zakaj je signal 4-20 mA manj dovzeten za hrup?
Na tokovne signale manj vplivajo spremembe upora in električni šum.Zato so prednostni za prenos na dolge razdalje in v okoljih z električnim hrupom.
3. Kakšno vlogo ima upor obremenitve pri prenosu signala 4-20 mA?
Upornost obremenitve mora ustrezati napajalniku.Če je upor obremenitve previsok, napajalnik morda ne bo mogel poganjati toka zanke, kar omejuje razdaljo prenosa.
4. Ali je mogoče brezžično prenašati signal 4-20 mA?
Da, z uporabo oddajnikov in sprejemnikov, posebej zasnovanih za ta namen, je mogoče brezžično prenašati signale 4–20 mA.
5. Ali je možno podaljšati razdaljo prenosa signala 4-20mA?
Da, z uporabo ustreznega ožičenja, zmanjšanjem hrupa, zagotavljanjem zadostne oskrbe z električno energijo in uravnoteženjem upora obremenitve je mogoče podaljšati razdaljo prenosa.
Če vas zanima potencial signalov 4-20 mA in želite implementirati ali optimizirati takšne sisteme v svoji industriji,
ne oklevajte in naredite naslednji korak.Za več informacij, podporo ali posvetovanje se obrnite na strokovnjake.
Kontaktirajte HENGKO zdaj naka@hengko.comin skupaj dosežemo optimalne razdalje prenosa.
Čas objave: 28. nov. 2020
