Mi a 4-20mA kimenet?
1.) Bevezetés
A 4-20 mA (milliamp) az ipari folyamatvezérlő és automatizálási rendszerekben analóg jelek továbbítására általánosan használt elektromos áram típusa. Ez egy saját tápellátású, alacsony feszültségű áramhurok, amely nagy távolságokra és elektromosan zajos környezetben is képes jeleket továbbítani anélkül, hogy jelentősen romolna a jel.
A 4-20 mA-es tartomány 16 milliamperes tartományt jelent, négy milliamper a jel minimális vagy nulla értékét, 20 milliamper pedig a jel maximális vagy teljes skáláját. Az átvitt analóg jel tényleges értéke ezen a tartományon belüli pozícióként van kódolva, ahol az áramerősség arányos a jel értékével.
A 4-20 mA-es kimenetet gyakran használják az érzékelőktől és más terepi eszközöktől, például hőmérsékletszondáktól és nyomásátalakítóktól származó analóg jelek továbbítására a rendszerek vezérlésére és felügyeletére. A vezérlőrendszeren belüli különböző komponensek közötti jelek továbbítására is szolgál, például egy programozható logikai vezérlőtől (PLC) egy szelepműködtetőhöz.
Az ipari automatizálásban a 4-20 mA-es kimenet egy általánosan használt jel az érzékelőktől és egyéb eszközöktől származó információk továbbítására. A 4-20 mA-es kimenet, más néven áramhurok robusztus és megbízható módszer az adatok nagy távolságra történő továbbítására, még zajos környezetben is. Ez a blogbejegyzés a 4-20 mA-es kimenet alapjait vizsgálja meg, beleértve a működését, valamint az ipari automatizálási rendszerekben való használatának előnyeit és hátrányait.
A 4-20 mA kimenet egy analóg jel, amelyet 4-20 milliamper (mA) állandó árammal továbbítanak. Gyakran használják egy fizikai mennyiség mérésére vonatkozó információk továbbítására, például nyomásra, hőmérsékletre vagy áramlási sebességre. Például egy hőmérséklet-érzékelő az általa mért hőmérséklettel arányos 4-20 mA jelet továbbíthat.
A 4-20mA kimenet használatának egyik fő előnye, hogy univerzális szabvány az ipari automatizálásban. Ez azt jelenti, hogy az eszközök széles skáláját, például az érzékelőket, vezérlőket és működtetőket úgy tervezték, hogy kompatibilisek legyenek a 4-20 mA-es jelekkel. Ez megkönnyíti az új eszközök integrálását egy meglévő rendszerbe, amennyiben támogatják a 4-20 mA kimenetet.
2.）Hogyan működik a 4-20mA kimenet?
A 4-20mA kimenet áramhurok átvitele történik, amely egy adóból és egy vevőből áll. Az adó, jellemzően egy érzékelő vagy más, fizikai mennyiséget mérő eszköz generálja a 4-20mA jelet és továbbítja a vevőnek. A vevő, jellemzően a jelfeldolgozásért felelős vezérlő vagy más eszköz, veszi a 4-20 mA-es jelet és értelmezi a benne lévő információkat.
A 4-20 mA-es jel pontos átviteléhez fontos, hogy állandó áramot tartsunk fenn a hurkon keresztül. Ezt úgy érik el, hogy az adóban áramkorlátozó ellenállást használnak, amely korlátozza az áramkörön átfolyó áram mennyiségét. Az áramkorlátozó ellenállás ellenállása úgy van megválasztva, hogy a kívánt 4-20 mA tartomány átfolyjon a hurkon.
Az áramhurok használatának egyik legfontosabb előnye, hogy lehetővé teszi a 4-20 mA-es jel nagy távolságra történő továbbítását anélkül, hogy a jel romlása szenvedne. Ennek az az oka, hogy a jelet áramként, nem pedig feszültségként továbbítják, ami kevésbé érzékeny az interferenciára és a zajra. Ezenkívül az áramhurkok a 4-20 mA-es jelet sodrott érpáron vagy koaxiális kábelen továbbíthatják, csökkentve a jelromlás kockázatát.
3.） A 4-20mA kimenet használatának előnyei
Számos előnye van a 4-20 mA kimenetnek az ipari automatizálási rendszerekben. A legfontosabb előnyök közé tartozik:
Távolsági jelátvitel:A 4-20 mA-es kimenet nagy távolságokra képes jeleket továbbítani anélkül, hogy a jel romlása szenvedne. Ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol az adó és a vevő távol vannak egymástól, például nagy ipari üzemekben vagy tengeri olajfúrótornyoknál.
V: Magas zajvédelem:Az áramhurkok nagymértékben ellenállnak a zajnak és az interferenciának, ami ideálissá teszi őket zajos környezetben való használatra. Ez különösen fontos ipari környezetben, ahol a motorok és egyéb berendezések elektromos zaja jelátviteli problémákat okozhat.
B: Kompatibilitás sokféle eszközzel:Mivel a 4-20mA kimenet univerzális szabvány az ipari automatizálásban, sok eszközzel kompatibilis. Ez megkönnyíti az új eszközök integrálását egy meglévő rendszerbe, amennyiben támogatják a 4-20 mA kimenetet.
4.) 4-20mA kimenet használatának hátrányai
Míg a 4-20 mA kimenetnek számos előnye van, vannak hátrányai is az ipari automatizálási rendszerekben való használatának. Ezek a következők:
V: Korlátozott felbontás:A 4-20 mA kimenet folyamatos értéktartományon keresztül továbbított analóg jel. A jel felbontását azonban korlátozza a 4-20mA tartomány, ami mindössze 16mA. Ez nem biztos, hogy elegendő olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagyfokú pontosságot vagy érzékenységet igényelnek.
B: Tápellátástól való függés:A 4-20 mA-es jel pontos átviteléhez fontos, hogy állandó áramot tartsunk fenn a hurkon keresztül. Ehhez tápegységre van szükség, ami többletköltséget és bonyolultságot jelenthet a rendszerben. Ezenkívül a tápellátás meghibásodhat vagy megszakadhat, ami befolyásolhatja a 4-20 mA-es jel átvitelét.
5.) Következtetés
A 4-20 mA kimenet széles körben használt jeltípus az ipari automatizálási rendszerekben. A továbbítása 4-20 mA állandó árammal történik, és vétele egy adóból és egy vevőből álló áramhurok segítségével történik. A 4-20 mA kimenetnek számos előnye van, beleértve a nagy távolságú jelátvitelt, a magas zajtűrést és az eszközök széles skálájával való kompatibilitást. Van azonban néhány hátránya is, beleértve a korlátozott felbontást és a tápegységtől való függést. Összességében a 4-20 mA-es kimenet megbízható és robusztus módszer az ipari automatizálási rendszerek adatátvitelére.
Mi a különbség a 4-20ma, 0-10v, 0-5v és I2C kimenet között?
A 4-20mA, 0-10V és 0-5V mind az ipari automatizálásban és más alkalmazásokban általánosan használt analóg jelek. Arra szolgálnak, hogy információt továbbítsanak egy fizikai mennyiség méréséről, például nyomásról, hőmérsékletről vagy áramlási sebességről.
Az ilyen típusú jelek közötti fő különbség az általuk továbbítható értéktartomány. A 4-20 mA-es jelek továbbítása 4-20 milliamperes állandó árammal, a 0-10 V-os jelek 0-10 voltos feszültséggel, a 0-5 V-os jelek 0-5 voltos feszültséggel kerülnek továbbításra.
Az I2C (Inter-Integrated Circuit) egy digitális kommunikációs protokoll, amelyet az eszközök közötti adatátvitelre használnak. Általában beágyazott rendszerekben és más alkalmazásokban használják, ahol sok eszköznek kommunikálnia kell egymással. Ellentétben az analóg jelekkel, amelyek folytonos értéktartományként továbbítják az információt, az I2C digitális impulzusok sorozatát használja az adatok továbbítására.
Az ilyen típusú jelek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai, és a legjobb választás az alkalmazás speciális követelményeitől függ. Például a 4-20 mA-es jeleket gyakran előnyben részesítik a nagy távolságú jelátvitelhez és a nagy zajvédelemhez, míg a 0-10 V-os és 0-5 V-os jelek nagyobb felbontást és nagyobb pontosságot kínálhatnak. Az I2C-t általában kis számú eszköz közötti rövid távú kommunikációra használják.
1. Értéktartomány:A 4-20 mA-es jelek 4-20 milliamper, a 0-10 V-os jelek 0 és 10 volt közötti feszültséget, a 0-5 V-os jelek pedig 0 és 5 volt közötti feszültséget továbbítanak. Az I2C egy digitális kommunikációs protokoll, és nem továbbít folyamatos értékeket.
2. Jelátvitel:A 4-20mA és 0-10V jelek továbbítása áramhurok, illetve feszültség segítségével történik. A 0-5 V-os jelek továbbítása is feszültség segítségével történik. Az I2C továbbítása digitális impulzusok sorozatával történik.
3. Kompatibilitás:A 4-20mA, 0-10V és 0-5V jelek jellemzően sok eszközzel kompatibilisek, mivel széles körben használják az ipari automatizálásban és más alkalmazásokban. Az I2C-t elsősorban beágyazott rendszerekben és más alkalmazásokban használják, ahol sok eszköznek kommunikálnia kell egymással.
4. Határozat:A 4-20 mA-es jelek felbontása korlátozott az általuk továbbítható korlátozott értéktartomány miatt (csak 16 mA). A 0-10V és 0-5V jelek nagyobb felbontást és nagyobb pontosságot kínálhatnak, az alkalmazás specifikus követelményeitől függően. Az I2C egy digitális protokoll, és nem rendelkezik olyan felbontással, mint az analóg jelek.
5. Zajtűrés:A 4-20 mA-es jelek nagymértékben ellenállnak a zajnak és az interferenciának, mivel áramhurkot használnak a jelátvitelhez. A 0-10V és 0-5V jelek érzékenyebbek lehetnek a zajra, az adott megvalósítástól függően. Az I2C általában zajálló, mivel digitális impulzusokat használ a jelátvitelhez.
Melyik a leggyakrabban használt?
Melyik a legjobb kimeneti lehetőség hőmérséklet- és páratartalom-távadóhoz?
Nehéz megmondani, hogy melyik kimeneti opciót használják leginkább a hőmérséklet- és páratartalom-távadóknál, mivel ez a rendszer konkrét alkalmazásától és követelményeitől függ. A 4-20mA és 0-10V azonban széles körben használatos hőmérséklet- és páratartalom-mérések továbbítására az ipari automatizálásban és más alkalmazásokban.
A 4-20mA robusztussága és nagy távolságú átviteli képességei miatt népszerű választás a hőmérséklet- és páratartalom-távadók számára. Zaj- és interferenciaálló, így zajos környezetben is használható.
A 0-10 V egy másik széles körben használt lehetőség a hőmérséklet- és páratartalom-távadók számára. Nagyobb felbontást és jobb pontosságot kínál, mint 4-20 mA, ami fontos lehet a nagy pontosságot igénylő alkalmazásokban.
Végső soron a hőmérséklet- és páratartalom-távadók legjobb kimeneti lehetősége az alkalmazás speciális követelményeitől függ. Az adó és a vevő közötti távolság, a szükséges pontosság és felbontás, valamint a működési környezet tényezői (pl. zaj és interferencia jelenléte).
Mi a 4-20 mA kimenet fő alkalmazása?
A 4-20 mA-es kimenetet széles körben használják az ipari automatizálásban és más alkalmazásokban robusztusságának és nagy távolságú átviteli képességeinek köszönhetően. A 4-20 mA kimenet néhány gyakori alkalmazása:
1. Folyamatvezérlés:A 4-20 mA-t gyakran használják a folyamatváltozók, például a hőmérséklet, a nyomás és az áramlási sebesség átvitelére az érzékelőktől a folyamatvezérlő rendszerek vezérlőiig.
2. Ipari műszerek:A 4-20 mA-t általában ipari műszerek, például áramlásmérők és szintérzékelők mérési adatainak vezérlőkre vagy kijelzőkre történő továbbítására használják.
3. Épületautomatizálás:A 4-20 mA-t az épületautomatizálási rendszerekben használják a hőmérsékletre, páratartalomra és egyéb környezeti feltételekre vonatkozó információk továbbítására az érzékelőktől a vezérlőkig.
4. Áramtermelés:A 4-20 mA-t az erőművekben használják a mérési adatok érzékelőktől és műszerektől a vezérlőkhöz és kijelzőkhöz történő továbbítására.
5. Olaj és gáz:A 4-20 mA-t általában az olaj- és gáziparban használják tengeri platformokon és csővezetékeken lévő érzékelők és műszerek mérési adatainak továbbítására.
6. Víz- és szennyvízkezelés:A 4-20 mA-t víz- és szennyvíztisztító telepeken használják a mérési adatok továbbítására az érzékelőktől és műszerektől a vezérlőkhöz és a kijelzőkhöz.
7. Étel és ital:A 4-20 mA-t az élelmiszer- és italiparban használják a mérési adatok továbbítására az érzékelőktől és műszerektől a vezérlőkhöz és a kijelzőkhöz.
8. Autóipar:A 4-20 mA-t az autóiparban használják mérési adatok továbbítására az érzékelőktől és műszerektől a vezérlőkhöz és a kijelzőkhöz.
Szeretne többet megtudni 4-20 hőmérséklet- és páratartalom-távadónkról? Vegye fel velünk a kapcsolatot e-mailbenka@hengko.comhogy minden kérdésére választ kapjon, és további információkat kapjon termékünkről. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek meghozni az igényeinek leginkább megfelelő döntést. Ne habozzon kapcsolatba lépni velünk – szeretettel várunk minden érdeklődőt!
Feladás időpontja: 2023-04-04
