Cât de departe poate fi transmis semnalul 4-20mA?

Cât de departe poate fi transmis un semnal de 4-20 mA?

Acest lucru nu este atât de ușor de dat răspuns la întrebare, dacă dacă alți factori care influențează toți ceilalți factori sunt ignorați, putem estima

pentru starea normală, poate merge aproximativ 200-500 m. Să știm câteva informații de bază despre 4-20mA.

1. Ce este un semnal 4-20mA?

Semnalul 4-20mA este un protocol standard utilizat în multe industrii. Este o metodă de transmitere a datelor de semnal analogic într-o buclă de curent cu două fire, oferind o modalitate fiabilă de a comunica între dispozitive. Valorile de la 4-20mA reprezintă de obicei 0 până la 100% dintr-un interval de măsurare.

2. Beneficiile semnalelor 4-20mA

De ce preferă industriile să folosească semnale 4-20mA? În primul rând, sunt mai puțin sensibili la zgomot în comparație cu semnalele de tensiune. Acest lucru permite transmisia pe distanțe mai lungi fără a compromite integritatea semnalului. În plus, „zero activ” la 4mA permite detectarea defecțiunilor.

3. Cum este transmis un semnal 4-20mA?

Un semnal de 4-20mA este transmis printr-o buclă de curent cu două fire, unde un fir este tensiunea de alimentare, iar celălalt este o cale de întoarcere la sursă. Curentul variabil din buclă reprezintă datele semnalului.

4. Dar aveți câțiva factori pe care trebuie să îi luați în considerare:

Element interferat:

①Tensiune de excitare;

②Tensiunea minimă de funcționare permisă de transmițător;

③Dimensiunea rezistenței de preluare a tensiunii utilizată de dispozitivul de bord pentru a colecta curent;

④Dimensiunea rezistenței firului.

Poate calcula cu ușurință distanța teoretică de transmisie a semnalului de curent 4-20mA.

Prin aceste patru cantități legate. Printre acestea, Uo este tensiunea de alimentare a transmițătorului,

si trebuie sa se asigure ca Uo ≥ Umin la sarcina maxima (curent I=20mA). Și anume: Utilizare-I.(RL+2r)≥ Umin.

De obicei, trebuie să măsoare diverse mărimi fizice neelectrice, cum ar fi temperatura, presiunea,

rata, unghiul și așa mai departe în industria industrială. Toate trebuie convertite într-un analogelectric

semnal care se transferă către un dispozitiv de control sau afișare aflat la câteva sute de metri distanță. Acest dispozitiv convertește

mărime fizică într-un semnal electric numit transmițător. Transmiterea mărimii analogice prin

Curentul de 4-20 mA este cea mai comună metodă în industrie. Un motiv pentru adoptarea semnalului curent

este că nu este ușor să interferați cu și rezistența internă infinită a sursei de curent.

Rezistența firului în serie în buclă nu afectează precizia și poate transmite sute

de metri pe perechea răsucită obișnuită.

4-20mAdenumit curentul minim 4mA, iar curentul maxim este de 20mA. Pe baza cerinței de rezistență la explozie,

limitarea este de 20mA. Prea multă energie de scânteie poate aprinde gaze inflamabile și explozive, așa că un curent de 20 mA este cel mai potrivit.

Detectează firele rupte, iar valoarea minimă este de 4 mA în loc de 0 mA. Când cablul de transmisie este rupt din cauza unei defecțiuni,

curentul buclei scade la 0. De obicei luăm 2mA ca valoare de alarmă de deconectare. Un alt motiv este că 4-20mA utilizează a

sistem cu două fire. Adică, cele două fire sunt firele de semnal și de alimentare simultan, iar 4mA este folosit pentru a furniza senzorului curentul de lucru static al circuitului.

Cât de departe poate fi transmis un semnal de 4-20 mA?

Element interferat:
①Legat de tensiunea de excitație;

②Referitor la tensiunea minimă de funcționare permisă de transmițător；

③Referitor la dimensiunea rezistenței de preluare a tensiunii utilizate de dispozitivul de bord pentru a colecta curent;

④Legat de dimensiunea rezistenței firului.

Poate calcula cu ușurință distanța teoretică de transmisie a semnalului de curent 4-20mA.

Prin aceste patru cantități legate. Printre acestea, Uo este tensiunea de alimentare a transmițătorului,

si trebuie sa se asigure ca Uo≥Umin la sarcina maxima (curent I=20mA). Și anume: Utilizare-I.(RL+2r)≥Umin.

Conform acestei formule, rezistența mare a firului poate fi calculată atunci când transmițătorul este la o tensiune de funcționare scăzută.

Ipoteza: cunoscută: Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。Găsiți valoarea maximă a lui r ca 175Ω：

Și apoi, conform formulei de calcul a rezistenței firului:

Printre acestea:
ρ——Rezistivitate (Rezistivitate bronz = 0,017, Rezistivitate aluminiu = 0,029)
L——Lungimea cablului (unitate: M)
S——Linia secțiunii transversale (Unitate: milimetru pătrat)
Notă: Valoarea rezistenței este proporțională cu lungimea și invers proporțională cu aria secțiunii transversale.

Cu cât firul este mai lung, cu atât rezistența este mai mare; cu cât firul este mai gros, cu atât rezistența este mai mică.

Luați ca exemplu un fir de cupru, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, adică: rezistența unui fir de cupru

cu o suprafață a secțiunii transversale de 1 mm2 și o lungime de 1 m este de 0,017Ω. Apoi lungimea firului de

175Ω corespunzător la 1mm2 este 175/0,017=10294 (m). În teorie, transmisie semnal 4-20mA

poate ajunge la zeci de mii de metri (în funcție de factori precum excitația diferită

tensiuni și cea mai mică tensiune de lucru a emițătorului).

HENGKO are mai mult de 10 ani de experiență personalizată OEM/ODM și profesionist

capabilități de proiectare colaborativă/proiectare asistată. Oferim ieșire 4-20mA și RS485

senzor gaz/alarma/modul/elemente. Temperatura și umiditatea de ieșire 4-20mA și RS485

senzor/transmițător/sondă sunt, de asemenea, disponibile.HENGKO este special conceput pentru clienți

satisface cerințele exigente de măsurare ale proceselor industriale și controlului mediului.

De ce se utilizează 4 până la 20 mA pentru transmisia semnalului în instrumentație?

Puteți verifica după cum urmează videoclipul pentru a afla detalii.

Concluzie

Semnalul 4-20mA este un standard industrial dintr-un motiv. Capacitatea sa de a fi transmisă pe distanțe lungi fără pierderi de precizie este un avantaj cheie. Deși nu există un răspuns definitiv la „cât de departe”, deoarece depinde în mare măsură de factori precum rezistența firului, zgomotul semnalului, sursa de alimentare și rezistența la sarcină, cu măsurile potrivite, poate acoperi în mod fiabil distanțe considerabile. Prin aplicarea sa practică în industrii și tehnologia senzorilor, vedem valoarea și importanța semnalelor 4-20mA în lumea noastră interconectată.

Întrebări frecvente

1. Care este importanța „zerului viu” la 4mA într-un semnal de 4-20mA?

„Zeroul activ” la 4mA permite detectarea defecțiunilor. Dacă un semnal scade sub 4 mA, indică o defecțiune, cum ar fi o întrerupere a buclei sau o defecțiune a dispozitivului.

2. De ce un semnal 4-20mA este mai puțin susceptibil la zgomot?

Semnalele curente sunt mai puțin afectate de schimbările de rezistență și de zgomotul electric. Acesta este motivul pentru care sunt preferate pentru transmisia pe distanțe lungi și în medii zgomotoase din punct de vedere electric.

3. Ce rol joacă rezistența de sarcină în transmiterea unui semnal de 4-20mA?

Rezistența de sarcină ar trebui să se potrivească cu sursa de alimentare. Dacă rezistența de sarcină este prea mare, este posibil ca sursa de alimentare să nu poată conduce curentul buclei, limitând distanța de transmisie.

4. Se poate transmite fără fir un semnal de 4-20 mA?

Da, folosind transmițătoare și receptoare special concepute pentru acest scop, semnalele 4-20mA pot fi transmise fără fir.

5. Este posibilă extinderea distanței de transmisie a unui semnal de 4-20mA?

Da, prin utilizarea cablurilor adecvate, reducerea zgomotului, asigurarea unei surse de alimentare suficiente și echilibrarea rezistenței la sarcină, distanța de transmisie poate fi extinsă.

Dacă sunteți intrigat de potențialul semnalelor de 4-20mA și doriți să implementați sau să optimizați astfel de sisteme în industria dvs.,

nu ezita sa faci pasul urmator. Pentru mai multe informații, asistență sau consultanță, contactați experții.

Contactați acum HENGKO laka@hengko.comși să realizăm împreună distanțe optime de transmisie.