У меня есть 3 минуты, чтобы показать вам, почему стандартный сигнал составляет 4-20 мА?

У меня есть 3 минуты, чтобы показать вам, почему стандартный сигнал составляет 4-20 мА?

В процессе управления промышленным производством, особенно в непрерывном производственном процессе, часто требуется контролировать некоторые физические величины, такие как температура, давление, расход и т. д. Все эти физические величины непрерывно изменяются со временем. В области управления такие физические величины, которые непрерывно изменяются во времени, называются аналоговыми величинами.

4-20 мА — это широко используемый аналоговый токовый сигнал, являющийся стандартным. Это означает, что минимальный ток составляет 4 мА, а максимальный — 20 мА. При передаче сигналов, поскольку на проводах присутствуют сопротивления, при использовании передачи напряжения в проводах возникает определенное падение напряжения, и сигнал на приемном конце будет иметь определенную погрешность, поэтому токовые сигналы обычно используются в качестве стандартного сигнала для передачи данных датчиком.

Благодаря высокой помехоустойчивости, низкой подверженности внешним воздействиям и возможности дистанционной передачи, датчики тока 4-20 мА широко используются в промышленных системах управления. Для адаптации к различным условиям в отрасли промышленного контроля обычно выпускаются четырехпроводные, трехпроводные и двухпроводные системы датчиков тока.

Причина, по которой источник тока для дистанционной передачи сигнала лучше, чем источник напряжения.

Поскольку расстояние между полем и диспетчерской больше, а сопротивление соединительного провода велико, при использовании сигнала источника напряжения для дистанционной передачи, из-за того, что делитель напряжения между сопротивлением и входным сопротивлением приемного прибора вызовет большую погрешность, в качестве сигнала источника постоянного тока для дистанционной передачи используется сигнал. Пока передающая петля не разветвляется, ток в петле не изменяется с длиной провода, что обеспечивает точность передачи.

Причина выбора тока сигнала сбора данных в 20 мА заключается в следующем.

Искровой измеритель безопасности может использовать только низкое напряжение и низкий ток. Энергии искры, возникающей при включении/выключении тока 20 мА, недостаточно для воспламенения газа, что делает прибор очень безопасным; выбор тока 20 мА обусловлен соображениями безопасности, практичности, энергопотребления и стоимости.

Почему начальная точка диапазона 4-20 мА не равна 0 мА

При подключении датчика могут возникать проблемы с контактом или обрыв связи по ряду причин. После обрыва связи принимающее устройство не может собирать токовый сигнал, поэтому истинное значение 0 мА и обрыв связи путаются, и определить причину обрыва становится сложно. Если установить начальное значение 4 мА, обрыв связи будет легче определить. В то же время, установка значения 4 мА также имеет множество преимуществ для двухпроводной передачи сигнала.

Преимущества текущего сигнала (сигнал 4–20 мА)

1. Токовый сигнал подходит для передачи на большие расстояния, поскольку на него не влияет сопротивление провода, тогда как при наличии сопротивления в самом проводе происходит деление сигнала напряжения, что приводит к неточным измерениям. Как правило, максимальное расстояние передачи 4–20 мА контролируется в пределах 100 м, а для больших расстояний рекомендуется использовать цифровые сигналы (связь 485).

2. В системах передачи тока обычно используются двухпроводные схемы, а в системах передачи напряжения — трехпроводные. В отличие от трехпроводной системы, двухпроводная схема позволяет экономить материалы и снижать затраты.

3. По сравнению с более сложными полевыми условиями, помехоустойчивость токового сигнала выше, чем у сигнала напряжения. В условиях работы с помехами пользователю рекомендуется выбирать сигнал 4-20 мА.

4. Если текущий сигнал выходит за пределы допустимого диапазона, сигнал не выдается. Например, датчик давления с диапазоном 1 МПа и выходным током 4-20 мА может выдавать 24 мА при выходе за пределы диапазона.

Напряжение сигнала немного отличается в зависимости от источника питания. Например, датчик давления с диапазоном измерения 1 МПа и выходным напряжением 0–10 В при напряжении питания 9 В не сможет выдавать сигнал выше 9 В.

5. Когда материал проволоки различается (например, медь, никель), обычно генерируется магнитное поле, и в случаях с высокими требованиями к точности сигнал напряжения будет содержать ошибки, тогда как сигнал тока останется неизменным.

Маркетинговая игра в сфере производства сенсорных решений меняется с каждой инновацией, и предприятиям всех отраслей необходимо быть готовыми к активным действиям.

Все эксперты, с которыми консультировалась компания Hunan Rika Electronic Tech Co., Ltd, подчеркнули, что лучшие планы восстановления — это те, которые разрабатываются до того, как они понадобятся, а не после.

Компания Hunan Rika Electronic Tech Co.,Ltd использует анализ настроений, чтобы понять, что волнует ее клиентов, и использовать эту информацию для перепозиционирования своей продукции, создания нового контента или даже предоставления новых продуктов и услуг.