Kāda ir 4-20 mA izeja?
1.) Ievads
4-20mA (miliampēri) ir elektriskās strāvas veids, ko parasti izmanto analogo signālu pārraidīšanai rūpniecisko procesu vadības un automatizācijas sistēmās. Tā ir pašdarbināma zemsprieguma strāvas cilpa, kas var pārraidīt signālus lielos attālumos un elektriski trokšņainā vidē, būtiski nepasliktinot signālu.
4-20 mA diapazons ir 16 miliamperu diapazons, un četri miliampēri ir signāla minimālā vai nulles vērtība un 20 miliampēri ir signāla maksimālā vai pilna mēroga vērtība. Pārraidāmā analogā signāla faktiskā vērtība tiek kodēta kā pozīcija šajā diapazonā, un pašreizējais līmenis ir proporcionāls signāla vērtībai.
4-20mA izeja bieži tiek izmantota, lai pārraidītu analogos signālus no sensoriem un citām lauka ierīcēm, piemēram, temperatūras zondēm un spiediena devējiem, lai kontrolētu un uzraudzītu sistēmas. To izmanto arī, lai pārraidītu signālus starp dažādiem vadības sistēmas komponentiem, piemēram, no programmējamā loģiskā kontrollera (PLC) uz vārsta izpildmehānismu.
Rūpnieciskajā automatizācijā 4-20 mA izeja ir plaši izmantots signāls informācijas pārsūtīšanai no sensoriem un citām ierīcēm. 4–20 mA izeja, kas pazīstama arī kā strāvas cilpa, ir izturīga un uzticama metode datu pārsūtīšanai lielos attālumos, pat trokšņainā vidē. Šajā emuāra ierakstā tiks pētīti 4–20 mA izejas pamati, tostarp tās darbības principi un priekšrocības un trūkumi, ko var izmantot rūpnieciskās automatizācijas sistēmās.
4-20mA izeja ir analogais signāls, kas tiek pārraidīts, izmantojot pastāvīgu strāvu 4-20 mA (mA). To bieži izmanto, lai pārraidītu informāciju par fiziska lieluma mērījumiem, piemēram, spiedienu, temperatūru vai plūsmas ātrumu. Piemēram, temperatūras sensors var pārraidīt 4–20 mA signālu, kas ir proporcionāls tā mērītajai temperatūrai.
Viena no galvenajām 4-20mA izejas izmantošanas priekšrocībām ir tā, ka tas ir universāls standarts rūpnieciskajā automatizācijā. Tas nozīmē, ka plašs ierīču klāsts, piemēram, sensori, kontrolleri un izpildmehānismi, ir izstrādāti tā, lai tie būtu saderīgi ar 4-20 mA signāliem. Tas atvieglo jaunu ierīču integrēšanu esošajā sistēmā, ja vien tās atbalsta 4–20 mA izeju.
2.）Kā darbojas 4-20mA izeja?
4-20mA izeja tiek pārraidīta, izmantojot strāvas cilpu, kas sastāv no raidītāja un uztvērēja. Raidītājs, parasti sensors vai cita ierīce, kas mēra fizisku daudzumu, ģenerē 4–20 mA signālu un nosūta to uztvērējam. Uztvērējs, parasti kontrolieris vai cita ierīce, kas ir atbildīga par signāla apstrādi, saņem 4–20 mA signālu un interpretē tajā ietverto informāciju.
Lai 4–20 mA signāls tiktu pārraidīts precīzi, ir svarīgi uzturēt nemainīgu strāvu caur cilpu. To panāk, raidītājā izmantojot strāvu ierobežojošu rezistoru, kas ierobežo strāvas daudzumu, kas var plūst caur ķēdi. Strāvu ierobežojošā rezistora pretestība ir izvēlēta tā, lai ļautu vēlamajam diapazonam 4-20mA plūst cauri cilpai.
Viena no galvenajām strāvas cilpas izmantošanas priekšrocībām ir tā, ka tā ļauj pārraidīt 4–20 mA signālu lielos attālumos, neciešot no signāla pasliktināšanās. Tas ir tāpēc, ka signāls tiek pārraidīts kā strāva, nevis kā spriegums, kas ir mazāk jutīgs pret traucējumiem un troksni. Turklāt strāvas cilpas var pārraidīt 4–20 mA signālu pa vītā pāriem vai koaksiālajiem kabeļiem, samazinot signāla pasliktināšanās risku.
3.） 4-20mA izejas izmantošanas priekšrocības
4–20 mA izejas izmantošanai rūpnieciskās automatizācijas sistēmās ir vairākas priekšrocības. Dažas no galvenajām priekšrocībām ietver:
Signāla pārraide lielos attālumos:4-20 mA izeja var pārraidīt signālus lielos attālumos, neciešot signāla pasliktināšanos. Tas ir ideāli piemērots izmantošanai vietās, kur raidītājs un uztvērējs atrodas tālu viens no otra, piemēram, lielās rūpnieciskās ražotnēs vai naftas ieguves platformās jūrā.
A: Augsta trokšņa imunitāte:Strāvas cilpas ir ļoti izturīgas pret troksni un traucējumiem, kas padara tās ideāli piemērotas lietošanai trokšņainā vidē. Tas ir īpaši svarīgi rūpnieciskos apstākļos, kur motoru un citu iekārtu elektriskais troksnis var radīt problēmas ar signāla pārraidi.
B: saderība ar plašu ierīču klāstu:Tā kā 4-20mA izeja ir universāls standarts rūpnieciskajā automatizācijā, tas ir savietojams ar daudzām ierīcēm. Tas atvieglo jaunu ierīču integrēšanu esošajā sistēmā, ja vien tās atbalsta 4–20 mA izeju.
4.) 4-20mA izejas izmantošanas trūkumi
Lai gan 4–20 mA izejai ir daudz priekšrocību, tās izmantošanai rūpnieciskās automatizācijas sistēmās ir arī daži trūkumi. Tie ietver:
A: Ierobežota izšķirtspēja:4-20mA izeja ir analogais signāls, kas tiek pārraidīts, izmantojot nepārtrauktu vērtību diapazonu. Tomēr signāla izšķirtspēju ierobežo diapazons no 4 līdz 20 mA, kas ir tikai 16 mA. Tas var nebūt pietiekami lietojumprogrammām, kurām nepieciešama augsta precizitātes vai jutīguma pakāpe.
B: Atkarība no barošanas avota:Lai 4–20 mA signāls tiktu pārraidīts precīzi, ir svarīgi uzturēt nemainīgu strāvu caur cilpu. Tam nepieciešams barošanas avots, kas var radīt papildu izmaksas un sarežģītību sistēmā. Turklāt strāvas padeve var neizdoties vai tikt traucēta, kas var ietekmēt 4–20 mA signāla pārraidi.
5.) Secinājums
4-20mA izeja ir plaši izmantots signāla veids rūpnieciskās automatizācijas sistēmās. To pārraida, izmantojot pastāvīgu strāvu 4-20 mA, un saņem, izmantojot strāvas cilpu, kas sastāv no raidītāja un uztvērēja. 4-20mA izejai ir vairākas priekšrocības, tostarp liela attāluma signāla pārraide, augsta trokšņa imunitāte un savietojamība ar plašu ierīču klāstu. Tomēr tam ir arī daži trūkumi, tostarp ierobežota izšķirtspēja un atkarība no barošanas avota. Kopumā 4-20 mA izeja ir uzticama un izturīga metode datu pārsūtīšanai rūpnieciskās automatizācijas sistēmās.
Kāda ir atšķirība starp 4-20ma, 0-10v, 0-5v un I2C izvadi?
4-20mA, 0-10V un 0-5V ir visi analogie signāli, ko parasti izmanto rūpnieciskajā automatizācijā un citās lietojumprogrammās. Tos izmanto, lai pārraidītu informāciju par fiziska lieluma mērījumiem, piemēram, spiedienu, temperatūru vai plūsmas ātrumu.
Galvenā atšķirība starp šiem signālu veidiem ir vērtību diapazons, ko tie var pārraidīt. 4–20 mA signāli tiek pārraidīti, izmantojot pastāvīgu strāvu 4–20 miliamperu, 0–10 V signāli tiek pārraidīti, izmantojot spriegumu no 0 līdz 10 voltiem, un 0–5 V signāli tiek pārraidīti, izmantojot spriegumu no 0 līdz 5 voltiem.
I2C (Inter-Integrated Circuit) ir ciparu sakaru protokols, ko izmanto datu pārsūtīšanai starp ierīcēm. To parasti izmanto iegultās sistēmās un citās lietojumprogrammās, kur daudzām ierīcēm ir jāsazinās savā starpā. Atšķirībā no analogajiem signāliem, kas pārraida informāciju kā nepārtrauktu vērtību diapazonu, I2C datu pārraidei izmanto virkni ciparu impulsu.
Katram no šiem signālu veidiem ir savas priekšrocības un trūkumi, un labākā izvēle būs atkarīga no lietojumprogrammas īpašajām prasībām. Piemēram, 4–20 mA signāli bieži tiek doti priekšroka tālsatiksmes signālu pārraidei un augsta trokšņa noturībai, savukārt 0–10 V un 0–5 V signāli var piedāvāt augstāku izšķirtspēju un labāku precizitāti. I2C parasti izmanto neliela attāluma saziņai starp nelielu skaitu ierīču.
1. Vērtību diapazons:4-20 mA signāli pārraida strāvu no 4 līdz 20 voltiem, 0-10 V signāli pārraida spriegumu no 0 līdz 10 voltiem, un 0-5 V signāli pārraida spriegumu no 0 līdz 5 voltiem. I2C ir ciparu sakaru protokols un nepārraida nepārtrauktas vērtības.
2. Signāla pārraide:4-20mA un 0-10V signāli tiek pārraidīti, izmantojot attiecīgi strāvas cilpu vai spriegumu. 0-5V signāli tiek pārraidīti arī, izmantojot spriegumu. I2C tiek pārraidīts, izmantojot virkni ciparu impulsu.
3. Saderība:4–20 mA, 0–10 V un 0–5 V signāli parasti ir saderīgi ar daudzām ierīcēm, jo tos plaši izmanto rūpnieciskajā automatizācijā un citās lietojumprogrammās. I2C galvenokārt izmanto iegultās sistēmās un citās lietojumprogrammās, kur daudzām ierīcēm ir jāsazinās savā starpā.
4. Izšķirtspēja:4–20 mA signāliem ir ierobežota izšķirtspēja, jo tie var pārraidīt ierobežoto vērtību diapazonu (tikai 16 mA). 0–10 V un 0–5 V signāli var piedāvāt augstāku izšķirtspēju un labāku precizitāti atkarībā no lietojumprogrammas īpašajām prasībām. I2C ir digitālais protokols, un tam nav tādas pašas izšķirtspējas kā analogajiem signāliem.
5. Trokšņu noturība:4-20 mA signāli ir ļoti izturīgi pret troksni un traucējumiem, jo signāla pārraidei tiek izmantota strāvas cilpa. 0–10 V un 0–5 V signāli var būt jutīgāki pret troksni atkarībā no konkrētās ieviešanas. I2C parasti ir izturīgs pret troksni, jo signāla pārraidei izmanto digitālos impulsus.
Kurš no tiem ir visvairāk izmantots?
Kura ir labākā temperatūras un mitruma raidītāja izvades opcija?
Grūti pateikt, kura izejas opcija ir visvairāk izmantota temperatūras un mitruma devējiem, jo tas ir atkarīgs no sistēmas specifiskā pielietojuma un prasībām. Tomēr 4-20mA un 0-10V tiek plaši izmantoti temperatūras un mitruma mērījumu pārsūtīšanai rūpnieciskajā automatizācijā un citos lietojumos.
4-20mA ir populāra izvēle temperatūras un mitruma raidītājiem, pateicoties tā robustumam un liela attāluma pārraides iespējām. Tas ir arī izturīgs pret troksni un traucējumiem, kas padara to piemērotu lietošanai trokšņainā vidē.
0-10V ir vēl viena plaši izmantota temperatūras un mitruma raidītāju opcija. Tas piedāvā augstāku izšķirtspēju un labāku precizitāti nekā 4-20 mA, kas var būt svarīgi lietojumprogrammās, kurām nepieciešama augsta precizitāte.
Galu galā labākā temperatūras un mitruma raidītāja izvades opcija būs atkarīga no lietojumprogrammas īpašajām prasībām. Faktori, kas nosaka attālumu starp raidītāju un uztvērēju, nepieciešamās precizitātes un izšķirtspējas līmeni, kā arī darbības vidi (piemēram, trokšņu un traucējumu klātbūtne).
Kāds ir 4–20 mA izejas galvenais pielietojums?
4-20mA izvade tiek plaši izmantota rūpnieciskajā automatizācijā un citās lietojumprogrammās, pateicoties tās robustumam un liela attāluma pārraides iespējām. Daži izplatīti 4–20 mA izejas lietojumi ietver:
1. Procesa vadība:4-20mA bieži izmanto, lai pārraidītu procesa mainīgos lielumus, piemēram, temperatūru, spiedienu un plūsmas ātrumu, no sensoriem uz kontrolieriem procesa vadības sistēmās.
2. Rūpnieciskā instrumentācija:4-20mA parasti izmanto, lai pārsūtītu mērījumu datus no rūpnieciskiem instrumentiem, piemēram, plūsmas mērītājiem un līmeņa sensoriem, uz kontrolieriem vai displejiem.
3. Ēku automatizācija:4-20mA izmanto ēku automatizācijas sistēmās, lai pārsūtītu informāciju par temperatūru, mitrumu un citiem vides apstākļiem no sensoriem uz kontrolieriem.
4. Enerģijas ražošana:4-20mA izmanto elektroenerģijas ražošanas iekārtās, lai pārraidītu mērījumu datus no sensoriem un instrumentiem uz kontrolieriem un displejiem.
5. Nafta un gāze:4-20mA parasti izmanto naftas un gāzes rūpniecībā, lai pārraidītu mērījumu datus no sensoriem un instrumentiem jūrā esošajās platformās un cauruļvados.
6. Ūdens un notekūdeņu attīrīšana:4-20mA tiek izmantots ūdens un notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, lai pārraidītu mērījumu datus no sensoriem un instrumentiem uz kontrolieriem un displejiem.
7. Pārtika un dzērieni:4-20mA tiek izmantots pārtikas un dzērienu rūpniecībā, lai pārraidītu mērījumu datus no sensoriem un instrumentiem uz kontrolieriem un displejiem.
8. Automobiļi:4-20mA tiek izmantots automobiļu rūpniecībā, lai pārraidītu mērījumu datus no sensoriem un instrumentiem uz kontrolieriem un displejiem.
Vai vēlaties uzzināt vairāk par mūsu 4-20 temperatūras un mitruma raidītāju? Sazinieties ar mums pa e-pastuka@hengko.comlai saņemtu atbildes uz visiem jautājumiem un vairāk informācijas par mūsu produktu. Mēs esam šeit, lai palīdzētu jums pieņemt vislabāko lēmumu jūsu vajadzībām. Nevilcinieties sazināties ar mums — mēs ar nepacietību gaidīsim jūsu ziņu!
Izlikšanas laiks: Jan-04-2023
