Cik tālu var pārraidīt 4–20 mA signālu?

Cik tālu var pārraidīt 4–20 mA signālu?

Uz šo jautājumu nav tik viegli atbildēt, ja tiek ignorēti citi ietekmējošie faktori, varam novērtēt

normālā stāvoklī tas var iet apmēram 200-500 m. Uzzināsim pamatinformāciju par 4-20mA.

1. Kas ir 4-20 mA signāls?

4-20 mA signāls ir standarta protokols, ko izmanto daudzās nozarēs. Tā ir analogā signāla datu pārsūtīšanas metode divu vadu strāvas cilpā, nodrošinot uzticamu veidu, kā sazināties starp ierīcēm. Vērtības no 4 līdz 20 mA parasti ir no 0 līdz 100% no mērījumu diapazona.

2. 4-20mA signālu priekšrocības

Kāpēc nozares dod priekšroku 4–20 mA signālu izmantošanai? Pirmkārt, tie ir mazāk jutīgi pret troksni, salīdzinot ar sprieguma signāliem. Tas nodrošina pārraidi lielos attālumos, neapdraudot signāla integritāti. Turklāt "dzīvā nulle" pie 4mA ļauj noteikt kļūdu.

3. Kā tiek pārraidīts 4-20 mA signāls?

4–20 mA signāls tiek pārraidīts caur divu vadu strāvas cilpu, kur viens vads ir barošanas spriegums, bet otrs ir atgriešanās ceļš uz avotu. Mainīgā strāva cilpā atspoguļo signāla datus.

4. Taču jāņem vērā daži faktori:

Traucētais elements:

①ierosmes spriegums；

②Raidītāja atļautais minimālais darba spriegums；

③Sprieguma uztveršanas rezistora izmērs, ko plates ierīce izmanto strāvas savākšanai；

④Vada pretestības lielums.

Tas var viegli aprēķināt 4-20 mA strāvas signāla teorētisko pārraides attālumu.

Caur šiem četriem saistītajiem daudzumiem. Starp tiem Uo ir raidītāja barošanas spriegums,

un jānodrošina, lai Uo ≥ Umin pie pilnas slodzes (strāva I=20mA). Proti: Use-I.(RL+2r)≥ Umin.

Parasti tam ir jāmēra dažādi neelektriski fizikāli lielumi, piemēram, temperatūra, spiediens,

likme, leņķis un tā tālāk rūpniecībā. Tie visi ir jāpārveido par analogiemelektriskās

signāls, kas pāriet uz vadības vai displeja ierīci dažu simtu metru attālumā. Šī ierīce pārveido

fizisko daudzumu elektriskajā signālā, ko sauc par raidītāju. Analogā daudzuma pārsūtīšana ar

4-20 mA strāva ir visizplatītākā metode rūpniecībā. Viens no iemesliem pašreizējā signāla pieņemšanai

ir tas, ka nav viegli iejaukties un pašreizējā avota bezgalīgā iekšējā pretestība.

Vada pretestība virknē cilpā neietekmē precizitāti, un tā var pārraidīt simtiem

metri uz parastā vītā pāra.

4-20mAMinimālo strāvu dēvē par 4mA, bet maksimālā strāva ir 20mA. Pamatojoties uz sprādziendrošas prasības,

ierobežojums ir 20 mA. Pārāk liela dzirksteļenerģija var aizdedzināt uzliesmojošu un sprādzienbīstamu gāzi, tāpēc vispiemērotākā ir 20 mA strāva.

Atklājiet plīstus vadus, un minimālā vērtība ir 4mA, nevis 0mA. Ja pārvades kabelis ir bojāts kļūmes dēļ,

cilpas strāva nokrītas līdz 0. Mēs parasti ņemam 2mA kā atvienošanas trauksmes vērtību. Vēl viens iemesls ir tas, ka 4-20mA izmanto a

divu vadu sistēma. Tas nozīmē, ka abi vadi vienlaikus ir signāla un strāvas vadi, un 4mA tiek izmantots, lai sensoram nodrošinātu ķēdes statisko darba strāvu.

Cik tālu var pārraidīt 4–20 mA signālu?

Traucētais elements:
①Saistīts ar ierosmes spriegumu；

②Saistīts ar minimālo darba spriegumu, ko pieļauj raidītājs；

③ Saistīts ar sprieguma uztveršanas rezistora izmēru, ko plates ierīce izmanto strāvas savākšanai；

④ Saistīts ar stieples pretestības lielumu.

Tas var viegli aprēķināt 4-20 mA strāvas signāla teorētisko pārraides attālumu.

Caur šiem četriem saistītajiem daudzumiem. Starp tiem Uo ir raidītāja barošanas spriegums,

un jānodrošina, lai Uo≥Umin pie pilnas slodzes (strāva I=20mA). Proti: Use-I.(RL+2r)≥Umin.

Saskaņā ar šo formulu lielo stieples pretestību var aprēķināt, kad raidītājam ir zems darba spriegums.

Hipotēze: zināma: Ue = 24 V, I = 20 mA, RL = 250 Ω, Umin = 12 V. Atrodiet maksimālo r vērtību kā 175 Ω ：

Un pēc tam saskaņā ar stieples pretestības aprēķina formulu:

Starp tiem:
ρ—— pretestība (bronzas pretestība = 0,017, alumīnija pretestība = 0,029)
L—— kabeļa garums (vienība: M)
S — šķērsgriezuma līnija (mērvienība: kvadrātmilimetrs)
Piezīme: pretestības vērtība ir proporcionāla garumam un apgriezti proporcionāla šķērsgriezuma laukumam.

Jo garāks vads, jo lielāka pretestība; jo biezāks vads, jo mazāka pretestība.

Kā piemēru ņemiet vara stiepli, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, tas ir: vara stieples pretestība

ar šķērsgriezuma laukumu 1mm2 un garumu 1m ir 0,017Ω. Tad stieples garums

175Ω, kas atbilst 1mm2, ir 175/0,017=10294 (m). Teorētiski 4-20mA signāla pārraide

var sasniegt desmitiem tūkstošu metru (atkarībā no tādiem faktoriem kā dažāda ierosme

spriegumu un raidītāja zemāko darba spriegumu).

HENGKO ir vairāk nekā 10 gadu OEM/ODM pielāgota pieredze un profesionālis

sadarbības projektēšanas/atbalstītas dizaina iespējas. Mēs nodrošinām 4-20mA un RS485 izeju

gāzes sensors/signalizācija/modulis/elementi. 4-20mA un RS485 izejas temperatūra un mitrums

sensors/raidītājs/zonde ir arī pieejami. HENGKO ir īpaši izstrādāts klientiem

atbilst rūpniecisko procesu un vides kontroles stingrajām mērījumu prasībām.

Kāpēc signāla pārraidei instrumentācijā izmanto 4 līdz 20 ma?

Lai uzzinātu sīkāku informāciju, varat pārbaudīt šo videoklipu.

Secinājums

4–20 mA signāls kāda iemesla dēļ ir nozares standarts. Galvenā priekšrocība ir tā spēja pārraidīt lielos attālumos, nezaudējot precizitāti. Lai gan nav skaidras atbildes uz jautājumu "cik tālu", jo tas lielā mērā ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā vadu pretestība, signāla troksnis, barošanas avots un slodzes pretestība, taču ar pareiziem pasākumiem tas var droši pārvarēt ievērojamus attālumus. Izmantojot to praktisko pielietojumu nozarēs un sensoru tehnoloģijās, mēs redzam 4–20 mA signālu vērtību un nozīmi mūsu savstarpēji saistītajā pasaulē.

FAQ

1. Kāda ir "dzīvās nulles" nozīme pie 4mA 4-20mA signālā?

"Dzīvā nulle" pie 4mA ļauj noteikt bojājumus. Ja signāls nokrītas zem 4mA, tas norāda uz kļūdu, piemēram, cilpas pārtraukumu vai ierīces kļūmi.

2. Kāpēc 4-20 mA signāls ir mazāk jutīgs pret troksni?

Strāvas signālus mazāk ietekmē pretestības izmaiņas un elektriskais troksnis. Tāpēc tie ir ieteicami pārraidei lielos attālumos un elektriski trokšņainā vidē.

3. Kādu lomu spēlē slodzes pretestība 4-20mA signāla pārraidē?

Slodzes pretestībai jāatbilst barošanas avotam. Ja slodzes pretestība ir pārāk augsta, strāvas padeve var nespēt vadīt cilpas strāvu, tādējādi ierobežojot pārraides attālumu.

4. Vai 4-20mA signālu var pārraidīt bezvadu režīmā?

Jā, izmantojot speciāli šim nolūkam paredzētus raidītājus un uztvērējus, 4-20mA signālus var pārraidīt bezvadu režīmā.

5. Vai ir iespējams pagarināt 4-20mA signāla pārraides attālumu?

Jā, izmantojot pareizu vadu, samazinot troksni, nodrošinot pietiekamu strāvas padevi un balansējot slodzes pretestību, pārraides attālumu var pagarināt.

Ja jūs interesē 4–20 mA signālu potenciāls un vēlaties ieviest vai optimizēt šādas sistēmas savā nozarē,

nevilcinieties spert nākamo soli. Lai iegūtu plašāku informāciju, atbalstu vai konsultācijas, sazinieties ar ekspertiem.

Sazinieties ar HENGKO tūlīt pa e-pastuka@hengko.comun sasniegsim optimālus pārraides attālumus kopā.