Kuinka pitkälle 4-20 mA signaali voidaan siirtää?

Kuinka pitkälle 4-20 mA signaali voidaan siirtää?

Tähän ei ole niin helppo vastata kysymykseen, jos Jos muut vaikuttavat kaikki muut tekijät jätetään huomiotta, voimme arvioida

normaalitilassa se voi mennä noin 200-500 metriä. Let's Know joitakin perustietoja 4-20mA.

1. Mikä on 4-20 mA signaali?

4-20 mA signaali on monilla teollisuudenaloilla käytetty standardiprotokolla. Se on menetelmä analogisen signaalin datan lähettämiseksi kaksijohtimisessa virtasilmukassa, mikä tarjoaa luotettavan tavan viestiä laitteiden välillä. Arvot 4-20 mA edustavat tyypillisesti 0-100 % mittausalueesta.

2. 4-20 mA signaalien edut

Miksi teollisuus käyttää mieluummin 4-20 mA signaaleja? Ensinnäkin ne ovat vähemmän herkkiä melulle verrattuna jännitesignaaleihin. Tämä mahdollistaa lähetyksen pidempiä matkoja vaarantamatta signaalin eheyttä. Lisäksi "elävä nolla" 4 mA:lla mahdollistaa vian havaitsemisen.

3. Miten 4-20 mA signaali välitetään?

4-20 mA signaali lähetetään kaksijohtimisen virtasilmukan kautta, jossa toinen johdin on syöttöjännite ja toinen on paluutie lähteeseen. Vaihteleva virta silmukassa edustaa signaalidataa.

4. Mutta sinun on otettava huomioon joitain tekijöitä:

Häiritsevä elementti:

①Herätysjännite；

②Lähettimen sallima pienin käyttöjännite；

③Levylaitteen virran keräämiseen käyttämän jännitteen ottavan vastuksen koko；

④Johdon vastuksen koko.

Se voi helposti laskea 4-20 mA virtasignaalin teoreettisen lähetysetäisyyden.

Näiden neljän toisiinsa liittyvän määrän kautta. Niistä Uo on lähettimen syöttöjännite,

ja on varmistettava, että Uo ≥ Umin täydellä kuormalla (virta I=20mA). Nimittäin: Käytä-I.(RL+2r)≥ Umin.

Sen on yleensä mitattava erilaisia ​​ei-sähköisiä fyysisiä suureita, kuten lämpötila, paine,

nopeus, kulma ja niin edelleen teollisuudessa. Ne kaikki on muutettava analogisiksisähkö

signaali, joka siirtyy ohjaus- tai näyttölaitteeseen muutaman sadan metrin päässä. Tämä laite muuntaa

fyysinen määrä sähkösignaaliksi, jota kutsutaan lähettimeksi. Analogisen määrän lähettäminen käyttämällä

4-20 mA virta on yleisin menetelmä teollisuudessa. Yksi syy nykyisen signaalin omaksumiseen

on, että se ei ole helppo puuttua ja ääretön sisäinen vastus virtalähteen.

Sarjassa olevan langan vastus silmukassa ei vaikuta tarkkuuteen, ja se voi lähettää satoja

metriä tavallisella kierretyllä parilla.

4-20mAminimivirtaa kutsutaan 4 mA:ksi ja maksimivirta on 20 mA. Räjähdyssuojausvaatimuksen perusteella

rajoitus on 20mA. Liian suuri kipinäenergia voi sytyttää palavan ja räjähtävän kaasun, joten 20 mA virta on sopivin.

Tunnista katkenneet johdot, ja minimiarvo on 4mA 0mA:n sijaan. Kun siirtokaapeli katkeaa vian vuoksi,

silmukkavirta putoaa 0:aan. Otamme yleensä 2mA katkaisuhälytysarvoksi. Toinen syy on se, että 4-20mA käyttää a

kaksijohtiminen järjestelmä. Tämä tarkoittaa, että kaksi johtoa ovat signaali- ja virtajohdot samanaikaisesti, ja 4 mA:ta käytetään piirin staattisen työvirran tuottamiseen anturille.

Kuinka pitkälle 4-20 mA signaali voidaan siirtää?

Häiritsevä elementti:
①Viihtyy viritysjännitteeseen；

② Liittyy lähettimen sallimaan vähimmäiskäyttöjännitteeseen；

③ Liittyy levylaitteen virran keräämiseen käyttämän jännitteen ottavan vastuksen kokoon；

④ Liittyy langan vastuksen kokoon.

Se voi helposti laskea 4-20 mA virtasignaalin teoreettisen lähetysetäisyyden.

Näiden neljän toisiinsa liittyvän määrän kautta. Niistä Uo on lähettimen syöttöjännite,

ja on varmistettava, että Uo≥Umin täydellä kuormalla (virta I=20mA). Nimittäin: Käytä-I.(RL+2r)≥Umin.

Tämän kaavan mukaan suuri johdinresistanssi voidaan laskea, kun lähetin on alhaisella käyttöjännitteellä.

Hypoteesi: tiedossa: Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V.Etsi r:n maksimiarvo 175Ω:na:

Ja sitten lankaresistanssin laskentakaavan mukaan:

Heidän joukossaan:
ρ——Resistiivisyys (pronssivastus = 0,017, alumiinin ominaisvastus = 0,029)
L——Kaapelin pituus (yksikkö: M)
S——Poikkileikkauksen viiva (yksikkö: neliömillimetri)
Huomautus: Resistanssiarvo on verrannollinen pituuteen ja kääntäen verrannollinen poikkileikkausalaan.

Mitä pidempi lanka, sitä suurempi vastus; mitä paksumpi lanka, sitä pienempi vastus.

Otetaan esimerkkinä kuparilanka, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, eli: kuparilangan resistanssi

jonka poikkileikkausala on 1 mm2 ja pituus 1 m, on 0,017 Ω. Sitten langan pituus

175Ω, joka vastaa 1 mm2:ta, on 175/0,017 = 10294 (m). Teoriassa 4-20mA signaalinsiirto

voi saavuttaa kymmeniä tuhansia metrejä (riippuen tekijöistä, kuten erilaisesta virityksestä

jännitteet ja lähettimen alin käyttöjännite).

HENGKOlla on yli 10 vuoden OEM/ODM räätälöity kokemus ja ammattilainen

yhteistyösuunnittelu/avusteinen suunnittelukyky. Tarjoamme 4-20mA ja RS485-lähdön

kaasuanturi/hälytys/moduuli/elementit. 4-20mA ja RS485 lähtölämpötila ja kosteus

anturi/lähetin/anturi ovat myös saatavilla. HENGKO on erityisesti suunniteltu asiakkaille

täyttää teollisuusprosessien ja ympäristönvalvonnan vaativat mittausvaatimukset.

Miksi 4–20 ma:a käytetään signaalin siirtoon instrumentaatiossa?

Voit katsoa seuraavan videon saadaksesi lisätietoja.

Johtopäätös

4-20 mA signaali on alan standardi syystä. Sen kyky lähettää pitkiä matkoja ilman tarkkuuden menetystä on keskeinen etu. Vaikka kysymykseen "kuinka pitkälle" ei ole varmaa vastausta, koska se riippuu suurelta osin tekijöistä, kuten johdinresistanssi, signaalikohina, virtalähde ja kuormitusvastus, kun oikeat toimenpiteet on tehty, se pystyy kattamaan luotettavasti huomattavia etäisyyksiä. Sen käytännön sovellusten ansiosta teollisuudessa ja anturiteknologiassa näemme 4-20 mA signaalien arvon ja merkityksen toisiinsa yhdistetyssä maailmassamme.

UKK

1. Mikä on "elävän nollan" merkitys 4 mA:ssa 4-20 mA signaalissa?

"Elävä nolla" 4 mA:lla mahdollistaa vian havaitsemisen. Jos signaali putoaa alle 4 mA, se tarkoittaa vikaa, kuten silmukan katkeamista tai laitevikaa.

2. Miksi 4-20 mA signaali on vähemmän herkkä kohinalle?

Resistanssimuutokset ja sähköinen kohina vaikuttavat vähemmän virtasignaaleihin. Siksi niitä suositellaan pitkän matkan lähetyksissä ja sähköisesti meluisissa ympäristöissä.

3. Mikä rooli kuormitusvastuksella on 4-20 mA signaalin lähetyksessä?

Kuormitusvastuksen tulee vastata virtalähdettä. Jos kuormitusvastus on liian korkea, virtalähde ei ehkä pysty ohjaamaan silmukkavirtaa, mikä rajoittaa lähetysetäisyyttä.

4. Voidaanko 4-20 mA signaali lähettää langattomasti?

Kyllä, tähän tarkoitukseen suunniteltujen lähettimien ja vastaanottimien avulla 4-20mA signaalit voidaan lähettää langattomasti.

5. Onko mahdollista pidentää 4-20mA signaalin lähetysetäisyyttä?

Kyllä, käyttämällä asianmukaista johdotusta, vähentämällä melua, varmistamalla riittävä virransyöttö ja tasapainottamalla kuormitusvastusta siirtoetäisyyttä voidaan pidentää.

Jos olet kiinnostunut 4-20 mA signaalien mahdollisuuksista ja haluat ottaa käyttöön tai optimoida tällaisia ​​järjestelmiä omalla alallasi,

älä epäröi ottaa seuraavaa askelta. Jos haluat lisätietoja, tukea tai konsultaatiota, ota yhteyttä asiantuntijoihin.

Ota yhteyttä HENGKOon nyt osoitteessaka@hengko.comja saavutetaan yhdessä optimaaliset lähetysetäisyydet.