Ako ďaleko je možné preniesť signál 4-20 mA?

Ako ďaleko je možné preniesť signál 4-20 mA?

To nie je také ľahké dať odpoveď na otázku, ak sú ostatné ovplyvňujúce všetky ostatné faktory ignorované, môžeme odhadnúť

za normálnych podmienok to môže prejsť okolo 200-500 m. Poďme vedieť niekoľko základných informácií o 4-20 mA.

1. Čo je to signál 4-20 mA?

Signál 4-20 mA je štandardný protokol používaný v mnohých priemyselných odvetviach. Je to metóda prenosu dát analógového signálu v dvojvodičovej prúdovej slučke, ktorá poskytuje spoľahlivý spôsob komunikácie medzi zariadeniami. Hodnoty od 4 do 20 mA zvyčajne predstavujú 0 až 100 % meracieho rozsahu.

2. Výhody 4-20mA signálov

Prečo priemyselné odvetvia uprednostňujú používanie signálov 4-20 mA? Po prvé, sú menej náchylné na šum v porovnaní s napäťovými signálmi. To umožňuje prenos na väčšie vzdialenosti bez ohrozenia integrity signálu. Okrem toho "živá nula" pri 4 mA umožňuje detekciu porúch.

3. Ako sa prenáša signál 4-20 mA?

Signál 4-20mA sa prenáša cez dvojvodičovú prúdovú slučku, kde jeden vodič je napájacie napätie a druhý je spätná cesta k zdroju. Premenlivý prúd v slučke predstavuje dáta signálu.

4. Musíte však zvážiť niekoľko faktorov:

Rušený prvok:

①Budiace napätie;

②Minimálne prevádzkové napätie povolené vysielačom；

③Veľkosť napäťového odporu používaného doskovým zariadením na zber prúdu；

④Veľkosť odporu drôtu.

Dokáže ľahko vypočítať teoretickú prenosovú vzdialenosť prúdového signálu 4-20 mA.

Prostredníctvom týchto štyroch súvisiacich veličín. Medzi nimi je Uo napájacie napätie vysielača,

a musí sa zabezpečiť, aby Uo ≥ Umin pri plnom zaťažení (prúd I=20mA). Konkrétne: Použitie-I.(RL+2r)≥ Umin.

Zvyčajne potrebuje merať rôzne neelektrické fyzikálne veličiny, ako je teplota, tlak,

rýchlosť, uhol atď. v priemysle. Všetky je potrebné previesť na analógelektrické

signál, ktorý sa prenáša na ovládacie alebo zobrazovacie zariadenie vzdialené niekoľko sto metrov. Toto zariadenie konvertuje

fyzikálnej veličiny do elektrického signálu s názvom vysielač. Prenos analógového množstva pomocou

Prúd 4-20 mA je najbežnejšou metódou v priemysle. Jeden dôvod pre prijatie aktuálneho signálu

je, že nie je ľahké zasahovať do nekonečného vnútorného odporu zdroja prúdu.

Odpor drôtu v sérii v slučke neovplyvňuje presnosť a môže prenášať stovky

metrov na obyčajnej krútenej dvojlinke.

4-20 mAminimálny prúd sa označuje ako 4 mA a maximálny prúd je 20 mA. Na základe požiadavky na ochranu proti výbuchu,

obmedzenie je 20 mA. Príliš veľa energie iskry môže zapáliť horľavý a výbušný plyn, preto je najvhodnejší prúd 20 mA.

Detekujte prerušené vodiče a minimálna hodnota je 4 mA namiesto 0 mA. Keď sa preruší prenosový kábel v dôsledku poruchy,

prúd slučky klesne na 0. Obvykle berieme 2 mA ako hodnotu alarmu odpojenia. Ďalším dôvodom je, že 4-20mA používa a

dvojvodičový systém. To znamená, že dva vodiče sú súčasne signálové a napájacie vodiče a 4 mA sa používa na poskytovanie statického pracovného prúdu obvodu do snímača.

Ako ďaleko je možné preniesť signál 4-20 mA?

Rušený prvok:
①Súvisiace s budiacim napätím；

②Vzťahuje sa k minimálnemu prevádzkovému napätiu povolenému vysielačom；

③Súvisiace s veľkosťou napäťového odporu používaného doskovým zariadením na zber prúdu；

④Vzťahuje sa k veľkosti odporu drôtu.

Dokáže ľahko vypočítať teoretickú prenosovú vzdialenosť prúdového signálu 4-20 mA.

Prostredníctvom týchto štyroch súvisiacich veličín. Medzi nimi je Uo napájacie napätie vysielača,

a musí sa zabezpečiť, aby Uo≥Umin pri plnom zaťažení (prúd I=20mA). Konkrétne: Použitie-I.(RL+2r)≥Umin.

Podľa tohto vzorca je možné vypočítať veľký odpor drôtu, keď je vysielač na nízkom prevádzkovom napätí.

Hypotéza：známa：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。Nájdite maximálnu hodnotu r ako 175Ω：

A potom podľa výpočtového vzorca odporu drôtu:

Medzi nimi:
ρ——Odpor (bronzový odpor = 0,017, odpor hliníka = 0,029)
L——Dĺžka kábla (jednotka: M)
S——Čiara prierezu (jednotka: štvorcový milimeter)
Poznámka： Hodnota odporu je úmerná dĺžke a nepriamo úmerná ploche prierezu.

Čím dlhší je drôt, tým väčší je odpor; čím je drôt hrubší, tým je odpor nižší.

Vezmite medený drôt ako príklad, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, to znamená: odpor medeného drôtu

s plochou prierezu 1mm2 a dĺžkou 1m je 0,017Ω. Potom dĺžka drôtu

175Ω zodpovedajúci 1mm2 je 175/0,017=10294 (m). Teoreticky prenos signálu 4-20mA

môže dosiahnuť desiatky tisíc metrov (v závislosti od faktorov, ako je rôzne budenie

napätia a najnižšie pracovné napätie vysielača).

HENGKO má viac ako 10 rokov prispôsobených skúseností OEM / ODM a profesionálov

možnosti kolaboratívneho dizajnu/asistovaného dizajnu. Poskytujeme výstup 4-20mA a RS485

plynový senzor/alarm/modul/prvky. Výstupná teplota a vlhkosť 4-20mA a RS485

senzor/vysielač/sonda sú tiež dostupné.HENGKO je špeciálne navrhnuté pre zákazníkov

spĺňajú náročné požiadavky merania priemyselných procesov a kontroly životného prostredia.

Prečo sa na prenos signálu v prístrojoch používa 4 až 20 ma?

Podrobnosti si môžete pozrieť v nasledujúcom videu.

Záver

Signál 4-20 mA je z nejakého dôvodu priemyselným štandardom. Jeho schopnosť prenášať na veľké vzdialenosti bez straty presnosti je kľúčovou výhodou. Aj keď neexistuje definitívna odpoveď na otázku „ako ďaleko“, pretože to do značnej miery závisí od faktorov, ako je odpor vodiča, šum signálu, napájanie a odpor záťaže, so správnymi opatreniami dokáže spoľahlivo pokryť značné vzdialenosti. Prostredníctvom jeho praktickej aplikácie v priemysle a senzorovej technológii vidíme hodnotu a dôležitosť 4-20mA signálov v našom prepojenom svete.

často kladené otázky

1. Aký význam má "živá nula" pri 4mA v signáli 4-20mA?

"Živá nula" pri 4 mA umožňuje detekciu poruchy. Ak signál klesne pod 4 mA, znamená to poruchu, ako je prerušenie slučky alebo porucha zariadenia.

2. Prečo je signál 4-20 mA menej náchylný na šum?

Prúdové signály sú menej ovplyvnené zmenami odporu a elektrickým šumom. To je dôvod, prečo sú preferované pri prenose na dlhé vzdialenosti a v elektricky hlučnom prostredí.

3. Akú úlohu hrá odpor záťaže pri prenose signálu 4-20mA?

Odpor záťaže by mal zodpovedať napájaciemu zdroju. Ak je odpor záťaže príliš vysoký, napájací zdroj nemusí byť schopný riadiť prúd slučky, čím sa obmedzí prenosová vzdialenosť.

4. Môže byť signál 4-20 mA prenášaný bezdrôtovo?

Áno, s použitím vysielačov a prijímačov špeciálne navrhnutých na tento účel je možné bezdrôtovo prenášať signály 4-20 mA.

5. Je možné predĺžiť prenosovú vzdialenosť signálu 4-20mA?

Áno, použitím správnej kabeláže, znížením hluku, zabezpečením dostatočného napájania a vyvážením odporu záťaže je možné predĺžiť prenosovú vzdialenosť.

Ak vás zaujal potenciál 4-20 mA signálov a chcete implementovať alebo optimalizovať takéto systémy vo vašom odvetví,

neváhajte a urobte ďalší krok. Ak potrebujete ďalšie informácie, podporu alebo konzultácie, obráťte sa na odborníkov.

Kontaktujte HENGKO teraz naka@hengko.coma poďme spoločne dosiahnuť optimálne prenosové vzdialenosti.