Почему датчики давления используют ток 4-20 мА для передачи аналоговых сигналов?
Наша компания специализируется на исследованиях и производстве датчиков и технологий автоматизированного управления.АВТО Компания Instruments всегда находится на передовой позиции в отрасли, уделяя особое внимание предоставлению инновационных решений для промышленной автоматизации, умных городов, интеллектуального управления водными ресурсами и других областей. Сегодня мы углубимся в ключевую технологию, широко используемую в системах промышленной автоматизации, — передачу токовых сигналов 4-20 мА.
Итак, почему в промышленной автоматизации для передачи аналоговых сигналов обычно используется ток 4-20 мА? Ответ на самом деле довольно прост, но при этом глубокомысленен.
В основном используются следующие типы датчиков давления:
ДдифференциальныйПресурсТпередатчики,АабсолютПресурсТпередатчики,Фдлинный-МсмонтированныйЛэльТпередатчики,РадарЛэльМэтеры,ВультразвукФнизкийМэтеры,ВортексФнизкийМэтеры,ТурбанФнизкийМэтеры,ИэлектромагнитныйФнизкийМЭтерс и другие.
4-20 мА — это широко используемый аналоговый токовый сигнал, являющийся стандартным. Это означает, что минимальный ток составляет 4 мА, а максимальный — 20 мА. При передаче сигналов, из-за сопротивления в проводах передачи, при использовании сигнала напряжения, вдоль провода произойдет падение напряжения, что вызовет ошибки на приемной стороне. Поэтому токовые сигналы обычно используются в качестве стандарта для передачи сигналов от датчиков.
Благодаря высокой помехоустойчивости токовых сигналов, их устойчивости к внешним факторам и способности передаваться на большие расстояния, они широко используются в промышленных датчиках. Для удовлетворения различных требований промышленного управления датчики тока 4-20 мА обычно выпускаются в четырехпроводном, трехпроводном и двухпроводном исполнении.
Преимущества сигналов тока (4-20 мА):
1. Подходит для передачи на большие расстояния: на сигналы тока сопротивление передающего провода не влияет, тогда как сигналы напряжения будут подвержены падению напряжения из-за сопротивления провода, что приведет к неточным измерениям. Максимальное расстояние для передачи сигнала 4-20 мА обычно контролируется в пределах 100 метров; на большем расстоянии рекомендуется использовать цифровые сигналы (например, связь RS485).
2. Экономичность: для передачи сигналов тока обычно используются двухпроводные системы, в то время как для передачи сигналов напряжения часто используются трехпроводные системы. Двухпроводная система более экономична, поскольку позволяет экономить материалы и снижать общие затраты.
3. Повышенная помехоустойчивость: в условиях сложной магнитной среды сигналы тока обеспечивают лучшую помехоустойчивость по сравнению с сигналами напряжения. В случаях, когда помехи являются проблемой, рекомендуется использовать сигналы 4-20 мА.
4. Возможность выхода за пределы допустимого диапазона: Токовые сигналы могут незначительно выходить за пределы диапазона без потери точности. Например, если диапазон составляет 1 МПа, датчик давления с выходным током 4-20 мА может выйти за его пределы и выдавать 24 мА. С другой стороны, сигнал напряжения, например, датчик давления 0-10 В, не может выдавать сигналы выше напряжения питания (например, если напряжение питания составляет 9 В, он не может выдавать 9 В или более).
5. Нечувствительность к различиям в материале проволоки: При различии материала проволоки (например, меди, никеля) могут возникать магнитные поля. В высокоточных приложениях сигналы напряжения могут содержать ошибки, но сигналы тока не подвержены этим изменениям.