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Transmisión de cantidad analógica de equipos como transmisores de temperatura y humedad en control industrial
Transmisión de cantidad analógica de transmisores de temperatura y humedad y otros equipos en control industrial
La aparición y el desarrollo de la tecnología de control industrial han dado lugar a la tercera revolución industrial, que ha mejorado la seguridad y la precisión en la manufactura, la construcción y otras industrias, y ha eliminado la temperatura, la presión y el gas que originalmente requerían un monitoreo semiautomatizado o manual. Estos factores ambientales evolucionan hacia la automatización, lo que no solo aumenta la eficiencia, sino que también ahorra costos. Los equipos de control industrial relacionados incluyen transmisores de temperatura y humedad, transmisores de presión, transmisores de gas, etc.
Antes de entrar en el texto, inserte un dato de divulgación científica: nunca se ha distinguido entre transmisores y sensores. Debido a sus funciones similares, a menudo se confunden. Sin embargo, aún existen grandes diferencias entre transmisores y sensores.
El transmisor convierte la señal de salida del sensor en una señal que el controlador puede reconocer (o convierte la entrada no eléctrica del sensor en una señal eléctrica y amplifica la fuente de señal para medición y control remotos). El sensor y el transmisor juntos constituyen una fuente de señal de monitoreo para el control automático. Diferentes magnitudes físicas requieren diferentes sensores y sus correspondientes transmisores. Existen muchos tipos de transmisores. Los transmisores utilizados en instrumentos de control industrial incluyen principalmente transmisores de temperatura, presión, caudal, corriente y tensión, entre otros.
En términos simples, un sensor es un dispositivo que detecta la variable medida (temperatura, presión, gas, etc.) y la convierte en una señal eléctrica no estándar. El transmisor se basa en el sensor para convertirla. Esta señal eléctrica no estándar se transforma en una magnitud analógica estándar y se carga en el sistema de control industrial. En este artículo se abordará la clasificación de la magnitud analógica y cómo cargarla.
En primer lugar, debemos saber que la señal del transmisor y la magnitud analógica de 4-20 mA son dos conceptos. La señal del transmisor generalmente es una magnitud analógica, y esta puede ser de 4-20 mA. La corriente también puede ser un voltaje de 0-5 V/0-10 V. Sin embargo, los trabajadores prefieren usar 4-20 mA para transmitir señales analógicas en situaciones de control industrial, y rara vez usan 0-5 V y 0-10 V.
¿Por qué prefiere utilizar 4-20 mA para transmitir cantidades analógicas en situaciones de control industrial, pero rara vez utiliza 0-5 V o 0-10 V?
En primer lugar, las interferencias electromagnéticas en fábricas o obras de construcción suelen ser muy graves, y las señales de tensión son más susceptibles a las interferencias que las de corriente. Además, la distancia de transmisión de la señal de corriente es mayor que la de la señal de tensión sin atenuación.
En segundo lugar, la corriente de señal de los instrumentos generales es de 4-20 mA. 4-20 mA significa que la corriente mínima es de 4 mA y la máxima es de 20 mA. Entonces, ¿por qué elegir 4-20 mA en lugar de 0-20 mA? 4 mA en lugar de 0 mA se utiliza para detectar el circuito abierto del circuito. Si 0 es el mínimo, entonces no se detectará la falla del circuito abierto. Otra razón es que se utiliza el mínimo de 4 mA porque se puede detectar el punto de desconexión. El máximo de 20 mA se utiliza para cumplir con los requisitos a prueba de explosión, porque la energía potencial de chispa causada por el encendido y apagado de la señal de corriente de 20 mA no es suficiente para encender el punto de explosión del gas combustible. Si excede los 20 mA, existe peligro de explosión.
Finalmente, al transmitir una señal, tenga en cuenta que existe resistencia en el cable. Si se utiliza transmisión de voltaje, se generará una cierta caída de tensión en el cable, lo que provocará un error en la señal en el extremo receptor. Por lo tanto, en los sistemas de control industrial, la transmisión de señales de corriente se suele utilizar para distancias largas inferiores a 100 metros, y para distancias cortas, como entre instrumentos en la sala de control, se puede considerar la transmisión de señales de voltaje de 0-5 V.
En los sistemas de control industrial actuales, el transmisor se ha convertido en un elemento indispensable. La elección del transmisor adecuado no solo debe considerar su función, sino también el modo de transmisión de la magnitud analógica. La transmisión de magnitudes analógicas se divide en corriente (4-20 mA) y voltaje (0-5 V/0-10 V). La principal diferencia entre ambos radica en su capacidad antiinterferente y la distancia de transmisión. En cuanto a la capacidad antiinterferente, la señal de corriente es más potente que la de voltaje, y en la distancia de transmisión, la atenuación de la corriente es mucho menor. Por lo tanto, la mayoría de los instrumentos ahora eligen la transmisión de corriente al seleccionar señales.
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