Milyen messzire továbbítható a 4-20 mA jel?

Milyen messzire továbbítható a 4-20 mA jel?

Erre a kérdésre nem olyan egyszerű a választ adni, ha a többi befolyásoló tényezőt figyelmen kívül hagyjuk, akkor meg tudjuk becsülni

normál állapotban kb 200-500m tud menni. Ismerjünk meg néhány alapvető információt a 4-20 mA-ről.

1. Mi az a 4-20 mA jel?

A 4-20 mA jel egy szabványos protokoll, amelyet számos iparágban használnak. Ez egy módszer az analóg jeladatok átvitelére egy kétvezetékes áramhurokban, megbízható módot biztosítva az eszközök közötti kommunikációra. A 4-20 mA értékek általában a mérési tartomány 0-100%-át jelentik.

2. A 4-20 mA jelek előnyei

Miért részesítik előnyben az iparágak a 4-20 mA-es jeleket? Egyrészt a feszültségjelekhez képest kevésbé érzékenyek a zajra. Ez lehetővé teszi a nagyobb távolságra történő átvitelt a jel integritásának veszélyeztetése nélkül. Ezenkívül a 4 mA-es "élő nulla" hibaérzékelést tesz lehetővé.

3. Hogyan továbbítható a 4-20 mA-es jel?

A 4-20 mA-es jelet egy kétvezetékes áramhurokon keresztül továbbítják, ahol az egyik vezeték a tápfeszültség, a másik pedig a forráshoz való visszatérési út. A hurkon belüli változó áram a jeladatokat jelenti.

4. De van néhány tényező, amelyet figyelembe kell vennie:

Zavart elem:

①Gerjesztési feszültség；

②A távadó által megengedett minimális üzemi feszültség；

③A kártyaeszköz által az áramfelvételhez használt feszültségfelvevő ellenállás mérete；

④A vezeték ellenállásának mérete.

Könnyen kiszámítja a 4-20 mA áramjel elméleti átviteli távolságát.

Ezen a négy kapcsolódó mennyiségen keresztül. Ezek közül az Uo az adó tápfeszültsége,

és biztosítani kell, hogy Uo ≥ Umin teljes terhelésnél (áram I=20mA). Nevezetesen: Use-I.(RL+2r)≥ Umin.

Általában különféle nem elektromos fizikai mennyiségeket kell mérnie, mint például hőmérséklet, nyomás,

sebesség, szög és így tovább az iparban. Mindegyiket analóggá kell alakítanielektromos

jel, amely egy pár száz méterrel távolabbi vezérlő- vagy kijelzőeszközre kerül át. Ez a készülék átalakítja

fizikai mennyiséget egy adónak nevezett elektromos jelbe. Az analóg mennyiség továbbítása a

A 4-20 mA áram a legelterjedtebb módszer az iparban. Az egyik oka a jelenlegi jel elfogadásának

az, hogy nem könnyű beavatkozni az áramforrás végtelen belső ellenállásába.

A hurokban sorba kapcsolt vezeték ellenállása nem befolyásolja a pontosságot, és több százat is képes továbbítani

méter a közönséges csavart érpáron.

4-20mAa minimális áramot 4mA-nek nevezik, a maximális áram pedig 20mA. A robbanásbiztosság követelménye alapján

a korlátozás 20mA. A túl sok szikraenergia gyúlékony és robbanásveszélyes gázt gyulladhat meg, ezért a 20 mA-es áram a legalkalmasabb.

Érzékelje a szakadt vezetékeket, és a minimális érték 4mA 0mA helyett. Ha az átviteli kábel hiba miatt eltörik,

a hurokáram 0-ra csökken. Általában 2mA-t veszünk lekapcsolási riasztási értéknek. Egy másik ok, hogy a 4-20mA a

kétvezetékes rendszer. Vagyis a két vezeték egyidejűleg a jel és a tápvezeték, és 4mA-t használnak az áramkör statikus üzemi áramának biztosítására az érzékelőnek.

Milyen messzire továbbítható a 4-20 mA jel?

Zavart elem:
①A gerjesztő feszültséghez kapcsolódik；

②Az adó által megengedett minimális üzemi feszültséghez kapcsolódik；

③ A kártyaeszköz által az áramfelvételre használt feszültségvevő ellenállás méretéhez kapcsolódik；

④A vezeték ellenállásának méretéhez kapcsolódik.

Könnyen kiszámítja a 4-20 mA áramjel elméleti átviteli távolságát.

Ezen a négy kapcsolódó mennyiségen keresztül. Ezek közül az Uo az adó tápfeszültsége,

és biztosítani kell, hogy Uo≥Umin teljes terhelésnél (áram I=20mA). Nevezetesen: Use-I.(RL+2r)≥Umin.

E képlet szerint a nagy vezetékellenállás kiszámítható, amikor a távadó alacsony üzemi feszültségen van.

Hipotézis: Ismert: Ue=24V, I=20mA, RL=250Ω, Umin=12V. Határozza meg az r maximális értékét 175Ω-ként:

És akkor a huzalellenállás számítási képlete szerint:

Köztük:
ρ—— Ellenállás (bronz fajlagos ellenállás = 0,017, alumínium fajlagos ellenállás = 0,029)
L—— A kábel hossza (mértékegysége: M)
S——A keresztmetszet vonala (mértékegysége: négyzetmilliméter)
Megjegyzés: Az ellenállás értéke arányos a hosszúsággal és fordítottan arányos a keresztmetszeti területtel.

Minél hosszabb a vezeték, annál nagyobb az ellenállás; minél vastagabb a vezeték, annál kisebb az ellenállás.

Vegyünk például rézhuzalt, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, azaz: egy rézhuzal ellenállása

1 mm2 keresztmetszettel és 1 m hosszúsággal 0,017Ω. Ezután a vezeték hossza

Az 1 mm2-nek megfelelő 175Ω 175/0,017=10294 (m). Elméletileg 4-20mA jelátvitel

több tízezer métert is elérhet (olyan tényezőktől függően, mint például a különböző gerjesztés

feszültségek és a távadó legalacsonyabb üzemi feszültsége).

A HENGKO több mint 10 éves OEM/ODM testreszabott tapasztalattal és szakmai tapasztalattal rendelkezik

együttműködésen alapuló tervezési/asszisztált tervezési képességek. 4-20mA és RS485 kimenetet biztosítunk

gázérzékelő/riasztó/modul/elemek. A 4-20mA és RS485 kimeneti hőmérséklet és páratartalom

érzékelő/adó/szonda is elérhető. A HENGKO kifejezetten az ügyfelek számára készült

megfelel az ipari folyamatok és a környezetszabályozás szigorú mérési követelményeinek.

Miért használnak 4–20 ma-t a jelátvitelhez a műszerekben?

A részleteket az alábbi videóban tekintheti meg.

Következtetés

A 4-20 mA-es jel okkal ipari szabvány. Kulcsfontosságú előnye, hogy nagy távolságra is továbbítható a pontosság elvesztése nélkül. Bár nincs határozott válasz a "meddig" kérdésre, mivel ez nagymértékben függ olyan tényezőktől, mint a vezetékellenállás, a jelzaj, a tápegység és a terhelési ellenállás, a megfelelő intézkedésekkel azonban megbízhatóan képes megtenni jelentős távolságokat. Ipari és szenzortechnológiai gyakorlati alkalmazása révén látjuk a 4-20 mA-es jelek értékét és fontosságát összekapcsolt világunkban.

GYIK

1. Mi a jelentősége az "élő nullának" 4mA-nél egy 4-20mA jelben?

A 4 mA-es "élő nulla" hibaérzékelést tesz lehetővé. Ha a jel 4 mA alá esik, az hibát jelez, például a hurok szakadását vagy az eszköz meghibásodását.

2. Miért kevésbé érzékeny a 4-20 mA-es jel a zajra?

Az áramjeleket kevésbé befolyásolják az ellenállásváltozások és az elektromos zaj. Ez az oka annak, hogy előnyben részesítik nagy távolságú átvitelhez és elektromosan zajos környezetben.

3. Milyen szerepe van a terhelési ellenállásnak a 4-20mA-es jel átvitelében?

A terhelési ellenállásnak meg kell egyeznie a tápegységgel. Ha a terhelési ellenállás túl magas, előfordulhat, hogy a tápegység nem tudja meghajtani a hurokáramot, ami korlátozza az átviteli távolságot.

4. Vezeték nélkül továbbítható a 4-20mA-es jel?

Igen, kifejezetten erre a célra kialakított adók és vevők használatával 4-20mA jelek továbbíthatók vezeték nélkül.

5. Meg lehet-e hosszabbítani egy 4-20mA-es jel átviteli távolságát?

Igen, megfelelő vezetékezéssel, zajcsökkentéssel, megfelelő tápellátás biztosításával és a terhelési ellenállás kiegyenlítésével az átviteli távolság meghosszabbítható.

Ha felkeltette érdeklődését a 4-20 mA-es jelek lehetősége, és szeretne ilyen rendszereket bevezetni vagy optimalizálni az Ön iparágában,

ne habozzon megtenni a következő lépést. További információért, támogatásért vagy konzultációért forduljon a szakértőkhöz.

Lépjen kapcsolatba a HENGKO-val most a címenka@hengko.comés érjük el együtt az optimális átviteli távolságokat.