Mis on 4-20mA väljund?
1.) Sissejuhatus
4-20mA (milliamp) on elektrivoolu tüüp, mida tavaliselt kasutatakse analoogsignaalide edastamiseks tööstusprotsesside juhtimis- ja automaatikasüsteemides. See on isetoitega madalpinge vooluahel, mis suudab edastada signaale pikkade vahemaade taha ja läbi elektriliselt mürarikaste keskkondade ilma signaali oluliselt halvendamata.
4–20 mA vahemik tähistab 16 milliamprit, kusjuures neli milliamprit tähistavad signaali minimaalset või nullväärtust ja 20 milliamprit signaali maksimaalset või täisskaala väärtust. Edastatava analoogsignaali tegelik väärtus kodeeritakse positsioonina selles vahemikus, kusjuures voolutase on võrdeline signaali väärtusega.
4-20mA väljundit kasutatakse sageli analoogsignaalide edastamiseks anduritelt ja muudelt väliseadmetelt, nagu temperatuuriandurid ja rõhuandurid, et juhtida ja jälgida süsteeme. Seda kasutatakse ka signaalide edastamiseks erinevate juhtimissüsteemi komponentide vahel, näiteks programmeeritavalt loogiliselt kontrollerilt (PLC) klapi täiturmehhanismile.
Tööstusautomaatikas on 4-20mA väljund tavaliselt kasutatav signaal anduritelt ja muudelt seadmetelt info edastamiseks. 4-20 mA väljund, tuntud ka kui vooluahel, on tugev ja usaldusväärne meetod andmete edastamiseks pikkade vahemaade taha, isegi mürarikkas keskkonnas. See ajaveebi postitus uurib 4–20 mA väljundi põhitõdesid, sealhulgas selle toimimist ning selle kasutamise eeliseid ja puudusi tööstusautomaatikasüsteemides.
4-20mA väljund on analoogsignaal, mis edastatakse konstantse vooluga 4-20 milliamprit (mA). Seda kasutatakse sageli teabe edastamiseks füüsilise suuruse, näiteks rõhu, temperatuuri või voolukiiruse mõõtmise kohta. Näiteks võib temperatuuriandur edastada 4-20 mA signaali, mis on võrdeline temperatuuriga, mida ta mõõdab.
Üks 4-20mA väljundi kasutamise peamisi eeliseid on see, et see on universaalne standard tööstusautomaatikas. See tähendab, et lai valik seadmeid, nagu andurid, kontrollerid ja täiturid, on loodud ühilduma 4–20 mA signaalidega. See muudab uute seadmete integreerimise olemasolevasse süsteemi lihtsaks, kui need toetavad 4-20 mA väljundit.
2.）Kuidas 4-20mA väljund töötab?
4-20mA väljund edastatakse vooluahela abil, mis koosneb saatjast ja vastuvõtjast. Saatja, tavaliselt andur või muu füüsilist suurust mõõtev seade, genereerib 4–20 mA signaali ja saadab selle vastuvõtjasse. Vastuvõtja, tavaliselt kontroller või muu signaali töötlemise eest vastutav seade, võtab vastu 4–20 mA signaali ja tõlgendab selles sisalduvat teavet.
4-20 mA signaali täpseks edastamiseks on oluline säilitada konstantne vool läbi ahela. See saavutatakse saatjas voolu piirava takisti kasutamisega, mis piirab vooluahelat läbiva vooluhulka. Voolu piirava takisti takistus on valitud selliselt, et võimaldada soovitud vahemiku 4-20mA voolamist läbi ahela.
Vooluahela kasutamise üks peamisi eeliseid on see, et see võimaldab 4–20 mA signaali edastada pikkade vahemaade taha, ilma et see kannataks signaali halvenemise all. Põhjus on selles, et signaal edastatakse pigem voolu kui pingena, mis on häiretele ja mürale vähem vastuvõtlik. Lisaks võivad vooluahelad edastada 4–20 mA signaali keerdpaaride või koaksiaalkaablite kaudu, vähendades signaali halvenemise ohtu.
3.） 4-20mA väljundi kasutamise eelised
Tööstusautomaatikasüsteemides 4-20 mA väljundi kasutamisel on mitmeid eeliseid. Mõned peamised eelised hõlmavad järgmist:
Pikamaa signaaliedastus:4-20 mA väljund suudab edastada signaale pikkade vahemaade taha ilma signaali halvenemiseta. See sobib ideaalselt kasutamiseks rakendustes, kus saatja ja vastuvõtja on üksteisest kaugel, näiteks suurtes tööstusettevõtetes või avamere naftapuurtornides.
V: Kõrge mürakindlus:Vooluahelad on väga vastupidavad mürale ja häiretele, mis muudab need ideaalseks kasutamiseks mürarikkas keskkonnas. See on eriti oluline tööstuslikes seadetes, kus mootorite ja muude seadmete elektrimüra võib signaali edastamisel probleeme tekitada.
B: ühilduvus paljude seadmetega:Kuna 4-20mA väljund on universaalne standard tööstusautomaatikas, ühildub see paljude seadmetega. See muudab uute seadmete integreerimise olemasolevasse süsteemi lihtsaks, kui need toetavad 4-20 mA väljundit.
4.) 4-20mA väljundi kasutamise puudused
Kuigi 4-20 mA väljundil on palju eeliseid, on selle kasutamisel tööstusautomaatikasüsteemides ka mõned puudused. Nende hulka kuuluvad:
V: Piiratud eraldusvõime:4-20mA väljund on analoogsignaal, mis edastatakse pideva väärtusvahemiku abil. Signaali eraldusvõimet piirab aga vahemik 4-20mA, mis on vaid 16mA. See ei pruugi olla piisav rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt täpsust või tundlikkust.
B: Sõltuvus toiteallikast:4-20 mA signaali täpseks edastamiseks on oluline säilitada konstantne vool läbi ahela. Selleks on vaja toiteallikat, mis võib olla süsteemis lisakulu ja keerukus. Lisaks võib toiteallikas katkeda või katkeda, mis võib mõjutada 4-20mA signaali edastamist.
5.) Järeldus
4-20mA väljund on tööstusautomaatikasüsteemides laialdaselt kasutatav signaalitüüp. Seda edastatakse konstantse vooluga 4-20 mA ja vastuvõtmiseks kasutatakse saatjast ja vastuvõtjast koosnevat vooluahelat. 4-20mA väljundil on mitmeid eeliseid, sealhulgas pikamaa signaaliedastus, kõrge mürakindlus ja ühilduvus paljude seadmetega. Siiski on sellel ka mõningaid puudusi, sealhulgas piiratud eraldusvõime ja sõltuvus toiteallikast. Üldiselt on 4-20 mA väljund usaldusväärne ja vastupidav meetod andmete edastamiseks tööstusautomaatikasüsteemides.
Mis vahe on 4-20ma, 0-10v, 0-5v ja I2C väljundil?
4-20mA, 0-10V ja 0-5V on kõik analoogsignaalid, mida tavaliselt kasutatakse tööstusautomaatikas ja muudes rakendustes. Neid kasutatakse teabe edastamiseks füüsikalise suuruse, näiteks rõhu, temperatuuri või voolukiiruse mõõtmise kohta.
Peamine erinevus seda tüüpi signaalide vahel on väärtuste vahemik, mida nad saavad edastada. 4–20 mA signaale edastatakse 4–20 milliamprise konstantse vooluga, 0–10 V signaale edastatakse pingega 0–10 volti ja 0–5 V signaale edastatakse pingega 0–5 volti.
I2C (Inter-Integrated Circuit) on digitaalne sideprotokoll, mida kasutatakse andmete edastamiseks seadmete vahel. Seda kasutatakse tavaliselt manussüsteemides ja muudes rakendustes, kus paljud seadmed peavad omavahel suhtlema. Erinevalt analoogsignaalidest, mis edastavad teavet pideva väärtusvahemikuna, kasutab I2C andmete edastamiseks digitaalsete impulsside seeriat.
Igal seda tüüpi signaalidel on oma eelised ja puudused ning parim valik sõltub rakenduse spetsiifilistest nõuetest. Näiteks 4–20 mA signaale eelistatakse sageli signaalide kaugedastuseks ja kõrge mürakindluse tagamiseks, samas kui 0–10 V ja 0–5 V signaalid võivad pakkuda suuremat eraldusvõimet ja paremat täpsust. I2C-d kasutatakse üldiselt väikese arvu seadmete vaheliseks lähisideks.
1. Väärtuste vahemik:4–20 mA signaalid edastavad voolu vahemikus 4–20 milliamprit, 0–10 V signaalid pinget vahemikus 0–10 volti ja 0–5 V signaalid pinget vahemikus 0–5 volti. I2C on digitaalne sideprotokoll ja ei edasta pidevaid väärtusi.
2. Signaali edastamine:4-20mA ja 0-10V signaalid edastatakse vastavalt vooluahela või pinge abil. 0-5V signaale edastatakse ka pinge abil. I2C edastatakse digitaalsete impulsside seeria abil.
3. Ühilduvus:4–20 mA, 0–10 V ja 0–5 V signaalid ühilduvad tavaliselt paljude seadmetega, kuna neid kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatikas ja muudes rakendustes. I2C kasutatakse peamiselt manussüsteemides ja muudes rakendustes, kus paljud seadmed peavad omavahel suhtlema.
4. Resolutsioon:4–20 mA signaalidel on piiratud eraldusvõime, kuna nende edastatavate väärtuste vahemik on piiratud (ainult 16 mA). 0–10 V ja 0–5 V signaalid võivad olenevalt rakenduse spetsiifilistest nõuetest pakkuda suuremat eraldusvõimet ja täpsust. I2C on digitaalne protokoll ja sellel ei ole analoogsignaaliga sarnast eraldusvõimet.
5. Mürakindlus:4-20 mA signaalid on väga vastupidavad mürale ja häiretele, kuna kasutatakse signaali edastamiseks vooluahelat. 0–10 V ja 0–5 V signaalid võivad olenevalt konkreetsest rakendusest olla müra suhtes tundlikumad. I2C on üldiselt mürakindel, kuna kasutab signaali edastamiseks digitaalseid impulsse.
Milline neist on enim kasutatud?
Milline on parim temperatuuri- ja niiskusanduri väljundvariant?
Raske on öelda, millist väljundvalikut kasutatakse temperatuuri- ja niiskusandurite puhul enim, kuna see sõltub süsteemi konkreetsest rakendusest ja nõuetest. Kuid 4-20mA ja 0-10V kasutatakse laialdaselt temperatuuri ja niiskuse mõõtmiste edastamiseks tööstusautomaatikas ja muudes rakendustes.
4-20mA on tänu oma vastupidavusele ja kaugedastusvõimalustele populaarne valik temperatuuri- ja niiskusandurite jaoks. Samuti on see vastupidav mürale ja häiretele, mistõttu sobib see kasutamiseks mürarikkas keskkonnas.
0-10 V on veel üks laialdaselt kasutatav võimalus temperatuuri- ja niiskusandurite jaoks. See pakub suuremat eraldusvõimet ja paremat täpsust kui 4-20 mA, mis võib olla oluline suurt täpsust nõudvate rakenduste puhul.
Lõppkokkuvõttes sõltub temperatuuri- ja niiskusanduri parim väljundvalik rakenduse spetsiifilistest nõuetest. Saatja ja vastuvõtja vahelise kauguse, vajaliku täpsuse ja eraldusvõime taseme ning töökeskkonna (nt müra ja häirete olemasolu) tegurid.
Mis on 4–20 mA väljundi põhirakendus?
4-20mA väljundit kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatikas ja muudes rakendustes tänu selle vastupidavusele ja pikamaa edastamise võimalustele. Mõned levinumad 4-20 mA väljundi rakendused hõlmavad järgmist:
1. Protsessi juhtimine:4–20 mA kasutatakse sageli protsessi muutujate, nagu temperatuur, rõhk ja voolukiirus, edastamiseks anduritelt protsessi juhtimissüsteemide kontrolleritele.
2. Tööstuslikud seadmed:Tavaliselt kasutatakse 4-20 mA mõõteandmete edastamiseks tööstuslikest instrumentidest, nagu voolumõõturid ja tasemeandurid, kontrolleritele või kuvaritele.
3. Hooneautomaatika:4–20 mA kasutatakse hooneautomaatikasüsteemides temperatuuri, niiskuse ja muude keskkonnatingimuste kohta teabe edastamiseks anduritelt kontrolleritele.
4. Elektritootmine:4-20mA kasutatakse elektrijaamades mõõtmisandmete edastamiseks anduritelt ja instrumentidelt kontrolleritele ja kuvaritele.
5. Nafta ja gaas:4–20 mA kasutatakse tavaliselt nafta- ja gaasitööstuses, et edastada mõõteandmeid avamereplatvormidel ja torustike anduritest ja instrumentidest.
6. Vee- ja reoveepuhastus:4-20mA kasutatakse vee- ja reoveepuhastites mõõtmisandmete edastamiseks anduritelt ja instrumentidelt kontrolleritele ja kuvaritele.
7. Toit ja jook:4-20mA kasutatakse toiduaine- ja joogitööstuses mõõtmisandmete edastamiseks anduritelt ja instrumentidelt kontrolleritele ja kuvaritele.
8. Autotööstus:4-20mA kasutatakse autotööstuses mõõteandmete edastamiseks anduritelt ja instrumentidelt kontrolleritele ja kuvaritele.
Kas olete huvitatud meie 4-20 temperatuuri- ja niiskusanduri kohta lisateabe saamiseks? Võtke meiega ühendust meili teelka@hengko.comet saada vastused kõigile oma küsimustele ja saada rohkem teavet meie toote kohta. Aitame teil teha teie vajadustele vastava parima otsuse. Võtke meiega julgelt ühendust – ootame teid huviga!
Postitusaeg: jaanuar 04-2023
