4-20мА сигналды қаншалықты алысқа жіберуге болады?
Бұл сұраққа жауап беру оңай емес, егер басқа барлық басқа әсер ететін факторлар еленбесе, біз бағалай аламыз
қалыпты жағдайда ол шамамен 200-500 м жүре алады. 4-20мА туралы кейбір негізгі ақпаратты білейік.
1. 4-20мА сигнал дегеніміз не?
4-20мА сигналы көптеген салаларда қолданылатын стандартты хаттама болып табылады. Бұл құрылғылар арасындағы байланыстың сенімді әдісін қамтамасыз ететін екі сымды ток контурында аналогтық сигнал деректерін беру әдісі. 4-20мА аралығындағы мәндер әдетте өлшеу диапазонының 0-ден 100%-ға дейінгісін білдіреді.
2. 4-20мА сигналдарының артықшылықтары
Неліктен өнеркәсіптер 4-20 мА сигналдарды пайдалануды қалайды? Біріншіден, олар кернеу сигналдарымен салыстырғанда шуға азырақ сезімтал. Бұл сигналдың тұтастығына нұқсан келтірместен ұзақ қашықтыққа жіберуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, 4мА-дағы «тірі нөл» ақауларды анықтауға мүмкіндік береді.
3. 4-20мА сигнал қалай беріледі?
4-20 мА сигнал екі сымды ток контуры арқылы беріледі, мұнда бір сым қоректену кернеуі, екіншісі көзге қайтару жолы болып табылады. Контурдағы өзгермелі ток сигнал деректерін білдіреді.
4. Бірақ сізде ескеру қажет кейбір факторлар бар:
Кедергіленген элемент:
①Қозу кернеуі；
②Таратқыш рұқсат ететін минималды жұмыс кернеуі；
③Ток жинау үшін тақта құрылғысы пайдаланатын кернеу қабылдау резисторының өлшемі;
④Сымның кедергісінің өлшемі.
Ол 4-20мА ток сигналының теориялық берілу қашықтығын оңай есептей алады.
Осы төрт байланысты шама арқылы. Олардың ішінде Uo – таратқыштың қоректендіру кернеуі,
және толық жүктеме кезінде Uo ≥ Umin болуын қамтамасыз ету керек (ағым I=20мА). Атап айтқанда: Use-I.(RL+2r)≥ Umin.
Ол әдетте әртүрлі электрлік емес физикалық шамаларды өлшеуді қажет етеді, мысалы, температура, қысым,
өнеркәсіпте жылдамдық, бұрыш және т.б. Олардың барлығын аналогқа айналдыру керекэлектрлік
бірнеше жүз метр қашықтықтағы басқару немесе дисплей құрылғысына берілетін сигнал. Бұл құрылғы түрлендіреді
физикалық шаманы таратқыш деп аталатын электрлік сигналға айналдырады. Аналогтық шаманы арқылы беру
4-20 мА ток өнеркәсіпте кең таралған әдіс болып табылады. Ағымдағы сигналды қабылдаудың бір себебі
кедергі жасау оңай емес және ток көзінің шексіз ішкі кедергісі болып табылады.
Контурдағы тізбектегі сымның кедергісі дәлдікке әсер етпейді және ол жүздегенді бере алады
кәдімгі бұралған жұп бойынша метр.
4-20мАМинималды ток 4мА деп аталады, ал максималды ток 20мА. Жарылысқа төзімділік талаптарының негізінде,
шектеу 20 мА. Тым көп ұшқын энергиясы жанғыш және жарылғыш газды тұтандыруы мүмкін, сондықтан 20 мА ток ең қолайлы.
Үзілген сымдарды анықтаңыз, ең төменгі мән 0мА емес, 4мА. Трансмиссиялық кабель ақауға байланысты үзілгенде,
контурлық ток 0-ге дейін төмендейді. Біз әдетте ажырату дабылының мәні ретінде 2мА қабылдаймыз. Тағы бір себебі, 4-20 мА а пайдаланады
екі сымды жүйе. Яғни, екі сым бір уақытта сигнал және қуат сымдары болып табылады және датчикке тізбектің статикалық жұмыс тогын қамтамасыз ету үшін 4мА пайдаланылады.
4-20мА сигналды қаншалықты алысқа жіберуге болады?
Кедергіленген элемент:
①Қоздыру кернеуіне қатысты；
②Таратқыш рұқсат еткен ең аз жұмыс кернеуіне қатысты；
③Ток жинау үшін тақта құрылғысы пайдаланатын кернеу қабылдау резисторының өлшеміне қатысты；
④Сым кедергісінің өлшеміне қатысты.
Ол 4-20мА ток сигналының теориялық берілу қашықтығын оңай есептей алады.
Осы төрт байланысты шама арқылы. Олардың ішінде Uo – таратқыштың қоректендіру кернеуі,
және толық жүктеме кезінде Uo≥Umin болуын қамтамасыз ету керек (ток I=20мА). Атап айтқанда: Use-I.(RL+2r)≥Umin.
Бұл формулаға сәйкес таратқыш төмен жұмыс кернеуінде болғанда үлкен сым кедергісін есептеуге болады.
Гипотеза:белгілі:Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。r-дің ең үлкен мәнін 175Ω ретінде табыңыз:
Содан кейін сым кедергісін есептеу формуласына сәйкес:
Олардың арасында:
ρ—— меншікті меншікті кедергі(Қола меншікті меншікті кедергісі=0,017,алюминий кедергісі=0,029)
L—— Кабель ұзындығы (бірлік: M)
S——Қима сызығы (бірлік: шаршы миллиметр)
Ескертпе: Қарсылық мәні ұзындыққа пропорционал және көлденең қима ауданына кері пропорционал.
Сым неғұрлым ұзағырақ болса, соғұрлым үлкен қарсылық болады; сым неғұрлым қалың болса, соғұрлым кедергі аз болады.
Мысал ретінде мыс сымды алайық, ρ= 0,017 Ω·мм2/м, яғни: мыс сымның кедергісі
көлденең қимасының ауданы 1мм2 және ұзындығы 1м 0,017Ω. Содан кейін сым ұзындығы
1мм2 сәйкес 175Ом 175/0,017=10294 (м). Теорияда 4-20мА сигнал беру
ондаған мың метрге жетуі мүмкін (әртүрлі қозу сияқты факторларға байланысты
кернеулер және таратқыштың ең төменгі жұмыс кернеуі).
HENGKO-да 10 жылдан астам OEM/ODM теңшелген тәжірибесі және кәсіби тәжірибесі бар
бірлескен дизайн/көмектесетін дизайн мүмкіндіктері. Біз 4-20мА және RS485 шығысын қамтамасыз етеміз
газ сенсоры/дабыл/модуль/элементтер. 4-20мА және RS485 шығыс температурасы мен ылғалдылығы
сенсор/таратқыш/зонд та бар. HENGKO тұтынушылар үшін арнайы жасалған
өндірістік процестер мен қоршаған ортаны бақылаудың талап етілетін өлшем талаптарын қанағаттандыру.
Неліктен аспаптарда сигналдарды беру үшін 4-тен 20м-ға дейін қолданылады?
Мәліметтерді білу үшін келесі бейнені тексеруге болады.
Қорытынды
4-20 мА сигнал белгілі бір себептермен салалық стандарт болып табылады. Оның дәлдігін жоғалтпай ұзақ қашықтыққа жіберу мүмкіндігі басты артықшылық болып табылады. «Қаншалықты» деген сұраққа нақты жауап жоқ, өйткені ол көбінесе сым кедергісі, сигнал шуы, қуат көзі және жүктеме кедергісі сияқты факторларға байланысты, дұрыс шаралар қолданылса, ол айтарлықтай қашықтықты сенімді түрде өте алады. Оны өнеркәсіпте және сенсорлық технологияда практикалық қолдану арқылы біз өзара байланысты әлемде 4-20 мА сигналдарының мәні мен маңыздылығын көреміз.
Жиі қойылатын сұрақтар
1. 4-20мА сигналдағы 4мА кезіндегі «тірі нөлдің» маңыздылығы қандай?
4мА-дағы «тірі нөл» ақаулықты анықтауға мүмкіндік береді. Егер сигнал 4мА-дан төмен түссе, ол циклдегі үзіліс немесе құрылғының ақаулығы сияқты ақаулықты көрсетеді.
2. Неліктен 4-20мА сигнал шуылға азырақ сезімтал?
Ток сигналдары кедергінің өзгеруінен және электр шуынан аз әсер етеді. Сондықтан олар алыс қашықтыққа және электрлік шулы ортада тасымалдау үшін қолайлы.
3. 4-20мА сигнал беруде жүктеме кедергісі қандай рөл атқарады?
Жүктеме кедергісі қуат көзіне сәйкес келуі керек. Жүктеме кедергісі тым жоғары болса, қуат көзі контурлық токты жүргізе алмауы мүмкін, бұл тасымалдау қашықтығын шектейді.
4. 4-20мА сигналды сымсыз беруге болады ма?
Иә, осы мақсат үшін арнайы әзірленген таратқыштар мен қабылдағыштарды пайдалану арқылы 4-20мА сигналдарды сымсыз жіберуге болады.
5. 4-20мА сигналдың берілу қашықтығын ұзартуға болады ма?
Иә, дұрыс сымдарды пайдалану, шуды азайту, жеткілікті қуат көзін қамтамасыз ету және жүктеме кедергісін теңестіру арқылы беру қашықтығын ұзартуға болады.
Егер сізді 4-20 мА сигналдарының әлеуеті қызықтырса және сіздің салаңызда осындай жүйелерді енгізгіңіз немесе оңтайландырғыңыз келсе,
келесі қадамды жасаудан тартынбаңыз. Қосымша ақпарат, қолдау немесе кеңес алу үшін сарапшыларға хабарласыңыз.
HENGKO компаниясына қазір хабарласыңызka@hengko.comжәне бірге оңтайлы беру қашықтығына қол жеткізейік.
Жіберу уақыты: 28 қараша 2020 ж
