هل يمكن أن يكون على دراية يشيع استخدامها حافلة الصناعية RS232، RS485، CAN، وما إلى ذلك، فهي انتقال طريق الإشارات الرقمية. لذلك، في ما الطريقة التي تستخدم لنقل الإشارات التناظرية ذلك؟ الحاجة العامة لقياس أنواع مختلفة من المادية غير الكهربائية صناعيا، مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة وزاوية، الخ، والتي تحتاج إلى تحويلها إلى إشارة كهربائية التناظرية تنتقل إلى غرفة التحكم أو بضع مئات من الأمتار على جهاز العرض. الأكثر استخداما صناعيا هو 4 ~ التيار 20mA إلى الإرسال التناظري.
السبب في إشارة الحالية ليست عرضة للتدخل، لأن السعة من موقع صناعي الضوضاء الجهد يمكن أن يكون العديد V، ولكن قوة الضوضاء ضعيفة، ومستوى الضوضاء نا هو عادة أقل من الحالية، وذلك لجعل خطأ في الإرسال جدا 4-20mA صغيرة، مقاومة مصدر الحالية تميل إلى ما لا نهاية، والأسلاك لا يؤثر على المقاوم الدقة في سلسلة في حلقة، فمن الممكن أن مئات الإرسال متر في الملتوية العاديين، يعود إلى المقاومة والانتاج الحالي داخلي كبير من مصدر تيار مستمر، ونحن فقط في نهاية المتلقي وضع 250 أوم المقاوم لجهد الأرض 0-5V يمكن الحصول عليها، فوائد منخفضة مقاومة المدخلات من المتلقي هو مستوى الضوضاء الحالي المدخلات وينتج غ فقط ضعيفة جدا الضوضاء الجهد.
ومن المقرر أن متطلبات واقية من الانفجار 20MA الحد الأعلى: 20MA الكهربائية الحالية الطاقة التبديل شرارة غير كافية للتسبب في إشعال الغاز ل. السبب ليس الحد الأدنى و0mA اتخاذها من أجل الكشف عن انقطاع: لا أقل من 4mA في التشغيل العادي، عند انقطاع الخط بسبب فشل، قطرات حلقة الحالية إلى الصفر. غالبا ما تأخذ قيمة إنذار انقطاع 2MA. تحويل الارسال كمية فيزيائية الحالية إلى 4 ~ 20MA الانتاج الحالي، يجب أن يكون مصدر الطاقة الخارجي لها. الأكثر شيوعا هو مرسل يتطلب اثنين من خطوط الكهرباء، بالإضافة إلى اثنين من خط الانتاج الحالي متصلة ما مجموعه أربعة خطوط، ودعا الارسال أربع أسلاك. بطبيعة الحال، فإن الانتاج الحالي قد يكون خط المشترك امدادات الطاقة (VCC أو نزلات GND)، يمكن حفظ خط، وحتى الآن إلى حد كبير أربع أسلاك الارسال دعا الارسال ثلاثة أسلاك. في الواقع، يمكننا أن نلاحظ، 4-20mA الطاقة الحالية الارسال التي يمكن نفسها، الارسال المقابلة لدائرة تحميل معينة، وهذا الارسال فقط خطين الخارجية، وهو ما يسمى سلكين الارسال. الحد الأدنى من معايير الصناعة حلقة الحالية 4mA، وبالتالي ضمن مجموعة، وجهاز الإرسال عادة إلا 24V، 4mA الطاقة (وبالتالي، وارتفاع كفاءة DC / DC امدادات الطاقة (TPS54331، TPS54160)، وانخفاض الطاقة استشعار تحت ظروف الحمل الخفيفة و إشارة منتجات سلسلة، والمعالجات منخفضة الطاقة (مثل MSP430) من المهم للسلكين 4-20mA الإرسال والاستقبال). وهذا يجعل من تصميم جهاز استشعار سلكين ممكن ولكنه صعب.
عموما بحاجة إلى تصميم VI تحويل، 0-3.3V المدخلات والمخرجات 4mA-20MA، يمكن استخدامها LM358 المرجع أمبير، وإمدادات الطاقة + 12V.
ونحن نتطلع بشكل منهجي في لماذا الأجهزة التناظرية التي يفضلها 4 ~ 20MA نقل الإشارات -
4-20mA. نظام DC (1-5V.DC) إشارة هو معيار نقل الإشارات التناظرية للجنة الدولية الكهروتقنية (IEC) المستخدمة في نظام التحكم في العملية. يستخدم لدينا معيار دولي أيضا هذا النظام إشارة، إشارة الإرسال باستخدام أداة 4-20mA.DC، إشارة وردت باستخدام 1-5V.DC، والذي يستخدم لنقل الحالي، وإشارة من الجهد تلقاها نظام.
عادة ما تكون إشارة الأجهزة الحالية هي 4-20mA، فإنه يشير إلى الحد الأدنى تيار 4mA، أقصى تيار 20MA. عندما إشارة الإرسال، منذ السلك ديها مقاومة، إذا فإنه سوف ينتج انخفاض الجهد معين في نقل الأسلاك، والطرف المتلقي للإشارة التي سيكون لها خطأ معين، بحيث يتم استخدام إشارة الحالية عموما الارسال انتقال قياسية.
أولا، ما هو 4 ~ 20mA.DC (1 ~ 5V.DC) نظام الإشارات؟
4 ~ 20mA.DC (1 ~ 5V.DC) نظام الإشارات واللجنة الدولية الكهروتقنية (IEC): نظم مراقبة العملية مع الإشارات التناظرية القياسية. DDZ- الصك الكهربائية باستخدام إشارة بدء نظام المعايير الدولية، ونقل الإشارات متر باستخدام 4 ~ 20mA.DC، إشارة الاتصالات باستخدام 1 ~ 5V.DC، والذي يستخدم لنقل الحالي، وإشارة من الجهد تلقاها نظام.
4 ~ 20MA أعمال حلقة الحالية:
في المجال الصناعي، مع مكبر للصوت الأجهزة إنجاز البعثة مكيفة إشارة وللانتقال طويلة الأجل، والمشاكل التالية تنشأ: أولا، منذ انتقال إشارة هو إشارة الجهد، وسوف تكون منزعجة خط نقل من الضوضاء، والثاني، والمقاومة الموزعة على خط نقل سينتج انخفاض الجهد وثالثا، كيفية توفير الجهد التشغيل من مكبر للصوت الأجهزة هو أيضا مشكلة في هذا المجال.
من أجل حل المشاكل المذكورة أعلاه وإلى تجنب الآثار المرتبطة الضوضاء، ونحن نستخدم التيار إلى إشارات الإرسال، لأن التيار ليست حساسة للضوضاء. 4 ~ ويمثل حلقة الحالية 20MA من 4mA الصفر إشارة تشير إشارة واسعة النطاق مع 20MA، و20MA تحت إشارة إنذار أعلى من 4mA لمختلف العيوب.
اثنين، 4 ~ 20mA.DC (1 ~ 5V.DC) مصنوعة من مزايا إشارة؟
قد تكون الأجهزة الميدانية لمنظومة سلكين، أي ما يسمى سلكين إمدادات الطاقة، حمولة في سلسلة متصلة مع نقطة مشتركة، والاتصالات إشارة قبل الأجهزة غرفة التحكم وقوة الارسال المجال اثنين فقط من الأسلاك. منذ إشارة الحالية بدأت 4mA.DC، يتم توفير التيار هادئة للمرسل، والمقياس هو الصفر الكهربائية 4mA.DC، لا تتزامن مع نقطة الصفر الميكانيكية، مثل "عدم العيش" تسهيل قبالة تحديد وانقطاع خطأ . ولكن أيضا سهلة الاستخدام حاجز سلكين، الأمر الذي سيساعد انفجار آمن.
أداة غرفة التحكم في الإرسال إشارة موازية باستخدام التيار الكهربائي، محطة مشتركة بين الصك ينتمي إلى نظام التحكم في نفسه، لتسهيل الأجهزة، وضبط أدوات وأجهزة الكمبيوتر ومجهزة بأجهزة الإنذار، وتسهيل الأسلاك.
إشارة سبب الاتصال بين الأجهزة الميدانية وغرفة التحكم باستخدام 4 ~ 20mA.DC أداة هي: منذ المسافة بين غرفة التحكم والحقل البعيد، مقاومة الأسلاك الصدد كبيرة، وإذا كانت إشارة الجهد النائية، من الأسلاك الجهد تقسيم المقاوم والمقاوم المدخلات تلقي الصك، فإن هذا سيكون له إشارة خطأ أكبر كمصدر تيار مستمر وجهاز التحكم عن بعد، ما دام لا يحدث فرع انتقال حلقة، حلقة الحالية لن تختلف مع طول الأسلاك، وبالتالي ضمان دقة الإرسال.
إشارة الاتصال بين غرفة التحكم باستخدام أداة السبب 1 ~ 5V.DC: من أجل تسهيل أدوات متعددة مشتركة تتلقى نفس الإشارة، وتسهيل تكوين الأسلاك وأنظمة التحكم المعقدة. إذا كان مصدر الحالي معارفي إشارة، عندما أداة أكثر من واحد يحصل عادة نفس الإشارات، التي هي أن تكون المقاومة الإدخال في السلسلة، والذي من شأنه أن يتجاوز مقاومة أقصى حمولة من الحمولة من أدوات نقل، إشارة الصك وكل تلقي إمكانية السالب ليست واحدة، وسوف أعرض التدخل، ولكن لا تستطيع أن تفعل واحد مركزي للتيار الكهربائي.
باستخدام إشارة اتصال مصدر التيار الكهربائي، والاتصال إشارة الحالي مع الصكوك المجال يجب أن يتم تحويلها إلى إشارة الجهد، وأسهل طريقة هي: المقاوم 250 سلسلة في الدائرة الاستيعابية الحالية القياسية، لتحويل 4 ~ 20mA.DC 1 ~ 5V .DC، وعادة لإكمال هذه المهمة من قبل الموزع.
ثالثا، لماذا اختيار 4 ~ 20mA.DC الارسال لنقل إشارة؟
1، والنظر في الطلبات المقدمة من أول موقع آمن
مفتاح الأمن في جوهرها آمنة واقية من الانفجار نوع أداة للنظر، والسيطرة على فرضية متر الطاقة للحفاظ على عمل أداة للحد من والدينامية استهلاك الطاقة إلى الحد الأدنى. 4 ~ 20mA.DC إشارة خرج الارسال القياسية، والجهد امدادات الطاقة التي تستخدم عادة 24V.DC، وذلك أساسا DC الجهد لا يمكن أن يكون المكثفات ذات قدرة كبيرة والمحاثات، للنظر فقط الارسال وأجهزة غرفة التحكم توزيع السعة والحث من أسلاك توصيل، مثل الأسلاك 2mm2 توزيع السعة وهي عبارة عن 0.05 / كم، لمغو واحد تقريبا 0.4mH / كم، قيمة أقل بكثير من انفجار الهيدروجين، التي من الواضح المفيد جدا للانفجار.
2، إشارة الإرسال متفوقة على مصدر الجهد من مصدر الحالي
منذ المسافة بين الميدان وغرفة التحكم المقاومة أكبر بكثير اتصال سلكية، إذا كان مصدر بعيد إشارة الجهد، لأن الأسلاك الكهربائية يتلقى أداة الإدخال مقاومة الجهد تقسيم المقاومات، يحدث خطأ كبير، إذا كان التيار كمصدر إشارة البعيد، فإنه لا يحدث ما دام فرع دائرة التسليم، وحلقة الحالية لا تختلف مع طول الأسلاك، وبالتالي ضمان دقة الإرسال.
3، والحد الأقصى إشارة تيار 20MA تحديد السبب
ويستند الحد الأقصى الحالي من اختيار 20MA على السلامة، والمرافق، واستهلاك الطاقة، واعتبارات التكلفة. في جوهرها الأجهزة آمنة فقط باستخدام الجهد المنخفض، وانخفاض الحالية، 4 ~ التيار 20mA و24V.DC الهيدروجين قابل للاشتعال آمنة لل24V.DC الحالي انفجرت الهيدروجين 200mA و، أكثر بكثير من 20MA، بالإضافة إلى النظر في إنتاج العلاقة بين الصك المجال، وتحميل يحملها غيرها من العوامل، واستهلاك الطاقة والتكلفة، ومتطلبات المكونات الإلكترونية، ومتطلبات امدادات الطاقة وعوامل أخرى.
4، وإشارة الأسباب الحالية لاختيار نقطة الانطلاق من 4mA
4 ~ الارسال الناتج 20MA لغالبية سلكين، أي سلكين إمدادات الطاقة، حمولة في سلسلة متصلة مع نقطة مشتركة، والاتصالات إشارة وامدادات الطاقة بين المرسل وغرفة موقع الأجهزة السيطرة اثنين فقط الأسلاك. لماذا إشارة البداية ليست 0mA؟ ويستند هذا على نقطتين: أولا، خطأ الدائرة الارسال ليست هادئة الحالي لن تنجح، إشارة نقطة انطلاق ل4mA.DC الحالي، لا تتطابق مع صفر الميكانيكية، وهذا "الذين يعيشون الصفر" لصالح تحديد انقطاع وانقطاع.
رابعا، أصل 4 استشعار ~ 20MA؟
السبب في إشارة الحالية ليست عرضة للتدخل، والحالية المقاومة مصدر لانهائي، ومقاومة الأسلاك في سلسلة في حلقة لا يؤثر على دقة، في زوج الملتوية العادي يمكن أن تنقل عدة مئات من الأمتار.
السبب في إشارة الحالية ليست عرضة للتدخل، لأن السعة من موقع صناعي الضوضاء الجهد يمكن أن يكون العديد V، ولكن قوة الضوضاء ضعيفة، ومستوى الضوضاء نا هو عادة أقل من الحالية، وذلك لجعل خطأ في الإرسال جدا 4-20mA صغيرة، مقاومة مصدر الحالية تميل إلى ما لا نهاية، والأسلاك لا يؤثر على المقاوم الدقة في سلسلة في حلقة، فمن الممكن أن مئات الإرسال متر في الملتوية العاديين، يعود إلى المقاومة والانتاج الحالي داخلي كبير من مصدر تيار مستمر، ونحن فقط في نهاية المتلقي وضع 250 أوم المقاوم لجهد الأرض 0-5V يمكن الحصول عليها، فوائد منخفضة مقاومة المدخلات من المتلقي هو مستوى الضوضاء الحالي المدخلات وينتج غ فقط ضعيفة جدا الضوضاء الجهد.
ومن المقرر أن متطلبات واقية من الانفجار 20MA الحد الأعلى: 20MA الكهربائية الحالية الطاقة التبديل شرارة غير كافية للتسبب في إشعال الغاز ل. السبب ليس الحد الأدنى و0mA اتخاذها من أجل الكشف عن انقطاع: لا أقل من 4mA في التشغيل العادي، عند انقطاع الخط بسبب فشل، قطرات حلقة الحالية إلى الصفر. غالبا ما تأخذ قيمة إنذار انقطاع 2MA. تحويل الارسال كمية فيزيائية الحالية إلى 4 ~ 20MA الانتاج الحالي، يجب أن يكون مصدر الطاقة الخارجي لها. الأكثر شيوعا هو مرسل يتطلب اثنين من خطوط الكهرباء، بالإضافة إلى اثنين من خط الانتاج الحالي متصلة ما مجموعه أربعة خطوط، ودعا الارسال أربع أسلاك. بالطبع، قد يكون الانتاج الحالي قوة مشتركة خط العام أو GND VCC، يمكن أن ينقذ خط، ودعا الارسال ثلاثة أسلاك. في الواقع، كنت قد لاحظت، الارسال الحالي 4-20mA التي يمكن أن العرض نفسه. يتوافق مع مرسل معين في الدائرة الحمل، قوة الارسال الحالية خاصة في هذا الناتج الاستشعار يتراوح بين 4 ~ 20MA. يمكن أن تظهر الآلات الوترية الوحيدة ستكون في الدائرة. هذا الارسال فقط خطين الخارجية، وهو ما يسمى الارسال سلكين. الحد الأدنى من معايير الصناعة 4mA حلقة الحالية، طالما ضمن مجموعة، وقوة الارسال على الأقل 4mA.
وهكذا، 4-20mA إشارة خرج عموما ليست عرضة للتدخل وآمنة وموثوق بها، لذلك هو سلكين 4-20mA انتاج الطاقة إشارة التي يشيع استخدامها في الصناعة. ومع ذلك، من أجل معالجة أفضل استشعار إشارة، لا يزال هناك أكثر أشكال أخرى من الإشارات الإخراج: 3.33MV / V، 2MV / V، 0-5V، 0-10V مثل.
تعلق على 20MA مخطط الرسم البياني البسيط للإشارة 4 إلى الجهد:
هذا FIG باستخدام المقاوم 250 أوم إلى تحويل الإشارات الحالية 4 إلى 20MA إلى إشارة الجهد من 1 إلى 5V، ثم يضيف مرشح RC باستخدام الصمام الثنائي (لا يغفر لي الدوائر التناظرية، لا يعرف ما هو المقصود) ل AD دبابيس تحويل متحكم.
