إلى أي مدى يمكن إرسال إشارة 4-20 مللي أمبير الخاصة بجهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة؟

إلى أي مدى يمكن إرسال إشارة 4-20 مللي أمبير الخاصة بجهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة ؟

في السنوات الأخيرة، ومع نضوج التكنولوجيا وتطور المجتمع، ازداد الطلب على الذكاء في الإنتاج الصناعي والزراعي وفي الحياة اليومية. ولتحسين مستوى الذكاء في استخدام هذه الصناعات، تم إدخال مؤشر الرطوبة، على غرار مؤشر درجة الحرارة، في تطبيقات المراقبة في مختلف المجالات، ويتزايد استخدام أجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة في مختلف الصناعات.

جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة هو جهاز يحوّل درجة الحرارة والرطوبة إلى إشارات كهربائية يسهل قياسها ومعالجتها. يُطلق على هذا الجهاز، الذي يحوّل الكميات الفيزيائية إلى إشارات كهربائية، اسم جهاز الإرسال. ويُستخدم في الصناعة على نطاق واسع تيار كهربائي يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير لنقل البيانات التناظرية.

لماذا نستخدم تيار 4-20 مللي أمبير؟

يُستخدم التيار الكهربائي لأنه مقاوم للتشويش، ومقاومته الداخلية لا نهائية، ومقاومة الأسلاك المتصلة على التوالي في الدائرة لا تؤثر على دقته، ويمكنه نقل الإشارة لمئات الأمتار عبر سلك مزدوج مجدول عادي. الحد الأعلى للتيار هو 20 مللي أمبير لأسباب تتعلق بمقاومة الانفجار: فالطاقة الشرارية الناتجة عن تشغيل وإيقاف تيار 20 مللي أمبير غير كافية لإشعال الغاز. أما الحد الأدنى، فلا يُضبط على 0 مللي أمبير لضمان القدرة على كشف انقطاع التيار، إذ لن يقل عن 4 مللي أمبير أثناء التشغيل العادي. عند انقطاع خط النقل بسبب عطل، ينخفض ​​تيار الدائرة إلى 0. غالبًا ما يُستخدم 2 مللي أمبير كقيمة إنذار لانقطاع التيار. هناك سببان لذلك. أحد الأسباب هو تجنب التداخل، وسبب آخر هو أن 4-20 مللي أمبير يستخدم نظام سلكين، أي أن السلكين هما سلك الإشارة وسلك الطاقة في نفس الوقت، و4 مللي أمبير لتوفير تيار التشغيل الثابت للدائرة لجهاز الإرسال المستخدم.

إلى أي مدى يمكن إرسال إشارة التيار 4-20 مللي أمبير لجهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة؟

عوامل التداخل:

① يرتبط بمستوى جهد الإثارة؛

② يتعلق الأمر بالحد الأدنى لجهد التشغيل المسموح به لجهاز الإرسال؛

③ يتعلق الأمر بمقاوم أخذ الجهد المستخدم من قبل جهاز اللوحة لجمع التيار. الحجم مرتبط بذلك؛

④ يرتبط ذلك بحجم مقاومة السلك. ومن خلال هذه الكميات الأربع المرتبطة، يمكن حساب مسافة الإرسال النظرية لإشارة التيار 4-20 مللي أمبير.

ومن بينها، Uo هو جهد التغذية لجهاز الإرسال، ويجب التأكد من أن Uo≥Umin عند الحمل الكامل (التيار Iu003d20mA).

أي: وفقًا لهذه الصيغة، يمكن حساب أقصى مقاومة للسلك عندما يكون جهاز الإرسال عند أدنى جهد تشغيل. الافتراض:

المعطيات: U_eu003d24V، I_u003d20mA، RL_u003d250Ω، U_minu003d12V. احسب القيمة القصوى لـ r لتكون 175Ω.

وفقًا لصيغة حساب مقاومة الأسلاك، من بينها:

ρ——المقاومة النوعية (مقاومة النحاس 0.017، مقاومة الألومنيوم 0.029)

L——طول الخط (الوحدة: متر)

S——مقطع الخط (الوحدة: مليمتر مربع)

ملاحظة: تتناسب قيمة المقاومة طرديًا مع طول السلك وعكسيًا مع مساحة مقطعه العرضي. فكلما زاد طول السلك، زادت مقاومته، وكلما زاد سمكه، قلت مقاومته.

لنأخذ سلكًا نحاسيًا كمثال، مقاومته ρu003d = 0.017 Ω·mm²/m، أي أن مقاومة سلك نحاسي بمساحة مقطع عرضي u200bu200b1mm² وطول 1 متر هي 0.017Ω. وبالتالي، فإن طول السلك الذي تبلغ مقاومته 175Ω والمقابل لمساحة مقطع عرضي 1 مم² هو 175/0.017u003d10294 (م).

لذلك، من الناحية النظرية، يمكن أن تصل إشارة الإرسال 4-20 مللي أمبير إلى عشرات الآلاف من الأمتار (اعتمادًا على عوامل مثل جهود الإثارة المختلفة وأدنى جهد تشغيل لجهاز الإرسال).

إذن لماذا لا تُعد إشارة جهد التيار المستمر مناسبة للإرسال لمسافات طويلة؟

كما هو موضح في المعيار GB/T 3369.2-2008 "الإشارات التناظرية لأنظمة التحكم في العمليات - الجزء 2: إشارات جهد التيار المستمر": "على عكس إشارات تيار التيار المستمر التناظرية المحددة في المعيار GB/T 3369.1-2008، لا ينبغي استخدام إشارة جهد التيار المستمر التناظرية المحددة في هذا الجزء للإرسال لمسافات طويلة". والسبب الرئيسي هو أن إشارة الجهد ستضعف بعد الإرسال لمسافات طويلة، كما أنها عرضة للتداخل.

إذا كنت تبحث عن طريقة فعالة وآمنة للعناية بمستشعرات الشركات المصنعة الأصلية، فإن أنظمة مراقبة البيئة باستخدام حلول المستشعرات هي الخيار الأفضل.

انقر على Rika Sensors للحصول على جودة فائقة من أحد أبرز المنتجين في الولاية.

شركتنا متخصصة في تصنيع حلول الاستشعار، وخاصة مستشعرات المعدات الأصلية (OEM).

تأتي في مجموعة واسعة من الأنماط وأنظمة مراقبة البيئة اعتمادًا على نوع مستشعر الشركة المصنعة الأصلي المستخدم.