Transmissão analógica de grandezas em equipamentos como transmissores de temperatura e umidade em sistemas de controle industrial.

Transmissão analógica de grandezas em transmissores de temperatura e umidade e outros equipamentos de controle industrial.

O surgimento e a promoção da tecnologia de controle industrial deram origem à terceira revolução industrial, que aprimorou a segurança e a precisão nos setores de manufatura, construção e outros, e eliminou a necessidade de monitoramento semiautomático ou manual de temperatura, pressão e gases. Esses fatores ambientais passaram a ser monitorados automaticamente, o que não só aumentou a eficiência, como também reduziu custos. Os equipamentos de controle industrial relacionados incluem transmissores de temperatura e umidade, transmissores de pressão, transmissores de gás, etc.

Antes de inserir o texto, apresente um fato de divulgação científica: as pessoas geralmente não distinguem entre transmissores e sensores. Devido às funções semelhantes, elas frequentemente confundem os dois. No entanto, transmissores e sensores ainda apresentam grandes diferenças.

O transmissor converte o sinal de saída do sensor em um sinal que pode ser reconhecido pelo controlador (ou converte a entrada não elétrica do sensor em um sinal elétrico e amplifica a fonte de sinal para medição e controle remotos). O sensor e o transmissor, juntos, constituem uma fonte de sinal de monitoramento para controle automático. Diferentes grandezas físicas requerem diferentes sensores e transmissores correspondentes. Existem muitos tipos de transmissores. Os transmissores usados ​​em instrumentos de controle industrial incluem principalmente transmissores de temperatura, transmissores de pressão, transmissores de vazão, transmissores de corrente, transmissores de tensão e assim por diante.

Em termos simples, um sensor é um dispositivo que detecta a variável medida (temperatura, pressão, gás, etc.) e a converte em um sinal elétrico não padronizado; o transmissor, por sua vez, utiliza o sensor para converter esse sinal elétrico não padronizado em uma grandeza analógica padronizada e enviá-lo ao sistema de controle industrial. Neste artigo, discutiremos a classificação das grandezas analógicas e como enviá-las.

Primeiramente, é preciso compreender que o sinal do transmissor e a grandeza analógica de 4-20mA são conceitos distintos. O sinal do transmissor é geralmente um sinal analógico, que pode ser uma corrente de 4-20mA ou uma tensão de 0-5V/0-10V. No entanto, em aplicações de controle industrial, é comum utilizar 4-20mA para transmitir sinais analógicos, sendo raro o uso de 0-5V e 0-10V.

Por que você prefere usar 4-20mA para transmitir grandezas analógicas em situações de controle industrial, mas raramente usa 0-5V ou 0-10V?

Primeiramente, a interferência eletromagnética em fábricas ou canteiros de obras é geralmente muito séria, e os sinais de tensão são mais suscetíveis a interferências do que os sinais de corrente. Além disso, a distância de transmissão do sinal de corrente é maior do que a do sinal de tensão, sem atenuação do sinal.

Em segundo lugar, a corrente de sinal dos instrumentos comuns é de 4-20 mA. 4-20 mA significa que a corrente mínima é de 4 mA e a corrente máxima é de 20 mA. Então, por que escolher 4-20 mA em vez de 0-20 mA? 4 mA, em vez de 0 mA, é usado para detectar circuito aberto. Se 0 fosse o valor mínimo, a falha de circuito aberto não seria detectada. Outro motivo é que o valor mínimo de 4 mA é usado porque permite detectar o ponto de desconexão. O valor máximo de 20 mA é usado para atender aos requisitos de segurança contra explosão, pois a energia potencial da faísca causada pelo sinal de corrente de 20 mA (ligado/desligado) não é suficiente para inflamar o gás combustível. Se exceder 20 mA, há risco de explosão.

Por fim, ao transmitir um sinal, considere a resistência presente no fio. Se a transmissão for feita por tensão, ocorrerá uma queda de tensão no fio, resultando em um erro no sinal recebido. Portanto, em sistemas de controle industrial, a transmissão de sinais de corrente é geralmente utilizada para longas distâncias, inferiores a 100 metros, enquanto para transmissões de curta distância, como entre instrumentos em uma sala de controle, pode-se considerar a transmissão de sinais de tensão de 0 a 5 V.

Nos sistemas de controle industrial atuais, o transmissor tornou-se indispensável, e a escolha de um transmissor adequado deve considerar não apenas sua função, mas também o modo de transmissão da grandeza analógica. A transmissão de grandezas analógicas divide-se em corrente (4-20mA) e tensão (0-5V/0-10V). A principal diferença entre as duas reside na sua capacidade de supressão de interferências e na distância de transmissão. Em termos de supressão de interferências, o sinal de corrente é mais forte que o sinal de tensão, e, em termos de distância de transmissão, a atenuação da corrente é muito menor que a do sinal de tensão. Portanto, a maioria dos instrumentos atuais opta pela transmissão de corrente ao selecionar os sinais.

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