Você pode estar familiarizado com comumente usado bus industrial RS232, RS485, CAN, etc., são de transmissão forma de sinais digitais. Então, de que forma nós usado para transmitir sinais analógicos de TI? necessidade geral para a medição de vários tipos de material não-eléctrico industrialmente, tais como temperatura, pressão, velocidade, ângulo, etc, que têm de ser convertido num sinal eléctrico analógico transmitido para a sala de controlo ou a algumas centenas de metros sobre o dispositivo de exibição. O mais utilizado industrialmente é 4 ~ 20 mA de corrente a transmissão analógica.

A razão pela qual o sinal de corrente não é suscetível a interferências, uma vez que a amplitude do local industrial tensão de ruído pode ser várias V, mas a potência de ruído é fraca, o nível de ruído nA é tipicamente menor do que o atual, de modo a trazer o erro de transmissão é muito 4-20 mA pequena; uma resistência de fonte de corrente tende para o infinito, o fio não afecta a resistência de precisão em série no circuito, é possível transmitir centenas de metros no par torcido normal, devido a uma corrente elevada resistência e de saída interna da fonte de corrente constante, que apenas na extremidade receptora a colocação de um resistor de 250 ohm para tensão de terra 0-5V pode ser obtido, os benefícios da baixa impedância de entrada do receptor é o nível de ruído da corrente de entrada nA é produzido apenas um ruído de tensão muito fraca.

O limite superior é devido a ter requisitos à prova de explosão 20mA: 20 mA de energia de comutação faísca corrente elétrica é insuficiente para causar o gás para inflamar. Porque nenhum limite inferior é 0mA feita de modo a detectar a desconexão de: não inferior a 4 mA em operação normal, quando a linha de desconexão, devido a uma falha, ansa corrente cai para zero. Muitas vezes tomam um valor alarme de quebra de 2 mA. Transmissor quantidade física corrente convertido em 4 ~ 20mA saída de corrente, tem de ter a sua fonte de alimentação externa. O mais típico é o transmissor requer duas linhas de força, além de linha de saída de corrente de dois ligado a um total de quatro linhas, chamado o transmissor de quatro fios. Naturalmente, a saída de corrente pode ser uma linha comum de alimentação (VCC ou a comum GND), uma linha pode ser salvo, agora substancialmente quatro fios transmissor chamado transmissor de três fios. Na verdade, pode-se observar, de 4-20 mA de energia de corrente transmissor que se pode, do transmissor correspondente para um circuito de carga em particular, este transmissor apenas duas linhas externas, o que é chamado de dois condutores transmissor. O limite inferior da indústria de circuito de corrente de 4 mA padrão, assim, dentro do intervalo, o transmissor normalmente só 24V, 4 mA de energia (e, por conseguinte, alta eficiência fonte de alimentação DC / DC (TPS54331, TPS54160), sensor de baixo consumo de energia em condições de carga e de luz produtos da cadeia de sinal, e os transformadores de baixa potência (como o MSP430) é importante para o de dois fios de 4-20 mA transceptor). Isto torna a concepção do sensor de dois fios é possível, mas um desafio.

Geralmente precisa criar um VI conversor, 0-3.3V entrada, saída 4 mA-20 mA, podem ser utilizados LM358 op amp, a fonte de alimentação + 12V.

Nós sistematicamente olhar por dispositivos analógicos são favorecidos por 4 a transmissão do sinal ~ 20 mA -

4-20 mA. Sistema de sinal de CC (1-5V.DC) é um padrão de transmissão de sinal analógica da International Electrotechnical Commission (IEC) empregue no sistema de controlo de processo. Nosso padrão internacional também utiliza este sistema de sinal, o sinal de transmissão usando o instrumento 4-20mA.DC, o sinal recebido usando 1-5V.DC, que utiliza a transmissão de corrente, o sinal recebido pela tensão do sistema.

Normalmente o sinal de instrumentação atual é de 4-20 mA, refere-se à corrente mínima de 4 mA, a corrente máxima de 20 mA. Quando um sinal de transmissão, uma vez que o fio tem resistência, se irá produzir uma certa queda de tensão na transmissão de arame, a fim de receber o sinal que vai ter um certo erro, de modo que o sinal de corrente é geralmente usado como o transmissor de transmissão padrão.

Primeiro, o que é de 4 ~ 20mA.DC (15V.DC ~) sistema de sinal?

4 ~ 20mA.DC (1 ~ 5V.DC) sistema de sinal é o International Electrotechnical Commission (IEC): sistemas de controlo de processos com sinais analógicos convencionais. DDZ- do instrumento eléctrico usando o sinal de arranque do sistema de padrão internacional, a transmissão do sinal do medidor, utilizando 4 ~ 20mA.DC, sinal de comunicação utilizando um ~ 5V.DC, que utiliza a transmissão de corrente, o sinal recebido pelo sistema de voltagem.

4 ~ 20mA obras de loop de corrente:

No campo industrial, com um amplificador de instrumentação conseguida sinal e para a transmissão de longo prazo condicionado, os seguintes problemas: Em primeiro lugar, uma vez que a transmissão do sinal é um sinal de tensão, a linha de transmissão será perturbada pelo ruído, o segundo, a resistência distribuída da linha de transmissão produzem queda de tensão, em terceiro lugar, como para fornecer a tensão de funcionamento do amplificador de instrumentação também é um problema no campo.

A fim de resolver os problemas acima e para evitar os efeitos associados ruído, usamos a corrente para sinais de transmissão, porque o atual não é sensível ao ruído. 4 ~ 20mA circuito de corrente é representada por 4 mA sinal zero indicando sinal em grande escala com 20 mA, e 20 mA a seguir o sinal de alarme é mais elevada do que 4 mA para vários defeitos.

Duas, 4 ~ 20mA.DC (1 ~ 5V.DC) feito das vantagens do sinal?

Instrumentação de campo pode ser o sistema de dois fios, isto é, uma chamada fonte de alimentação de dois fios, uma carga conectada em série com um ponto comum, e os contactos de sinal antes da instrumentação da sala de comando e alimentação de campo transmissor apenas dois fios. Uma vez que a corrente de sinal é a partir 4mA.DC, corrente quiescente é fornecido para o transmissor, e o contador é zero 4mA.DC eléctrica, não coincidem com o ponto zero mecânico, um "zero vivo", tais fora facilitar a identificação e desconexão falha . Mas também fácil de usar barreira de dois fios, o que ajudará a explosão seguro.

câmara de controlo do instrumento de transmissão de sinal paralelo utilizando uma tensão de, um terminal comum entre o instrumento pertence ao mesmo sistema de controlo, para facilitar a instrumentação, ajustando instrumentos, computadores, equipados com dispositivos de alarme, e para facilitar a ligação.

sinal de contacto razão entre instrumentos de campo e a sala de controlo usando instrumento 4 ~ 20mA.DC é: uma vez que a distância entre a sala de controlo e o campo distante, a resistência dos fios de ligação é grande, se o sinal de tensão remoto, do que o fio tensão dividindo resistência e a resistência de entrada que recebe o instrumento, ele terá um sinal de uma maior erro como uma fonte de corrente constante e remoto, desde que o ramo de circuito de transmissão não ocorre, a corrente do circuito não vai variar com o comprimento do fio, garantindo assim exatidão de transmissão.

sinal de comunicação entre a sala de controlo utilizando a razão instrumento 1 ~ 5V.DC: A fim de facilitar a múltiplos instrumentos comuns recebem o mesmo sinal, e para facilitar a configuração dos fios e sistemas de controlo complexos. Se a fonte de corrente, como um contacto de sinalização, quando mais do que um instrumento geralmente recebem os mesmos sinais, os quais são para ser resistência de entrada em série, o que iria exceder a resistência de carga máxima da capacidade de carga de instrumentos de transmissão, o sinal de instrumento e recebendo cada um potencial terminal negativo não é o mesmo, que irá introduzir interferência, mas não pode fazer uma única fonte de alimentação centralizada.

Utilizando um sinal de fonte de tensão de contacto, o contacto sinal de corrente com os instrumentos de campo deve ser convertido para um sinal de tensão, a maneira mais fácil é: um resistor 250 série no circuito de transporte de corrente padrão, para converter o 4 ~ 20mA.DC 1 ~ 5V .DC, geralmente para concluir esta tarefa pelo distribuidor.

Em terceiro lugar, por que escolher 4 ~ 20mA.DC transmissor para transmitir um sinal?

1, considere primeiro aplicações de site seguro

Chave de Segurança é intrinsecamente seguro instrumento tipo à prova de explosão a considerar, e para controlar a premissa medidor de energia de manter o trabalho instrumento para reduzir a estática e consumo de energia dinâmica ao mínimo. sinal de saída do transmissor padrão 4 ~ 20mA.DC, a voltagem da fonte de alimentação utilizada 24V.DC, principalmente tensão DC não podem ser condensadores de grande capacidade e indutores, ao considerar apenas o transmissor e a instrumentação sala de controle indutância capacitância distribuída e dos fios de ligação, tais como fios de 2mm2 distribuído capacitância que é de cerca de 0.05 / km; para um único indutor é aproximadamente 0.4mH / km; valor bem abaixo de detonação de hidrogénio, o qual, obviamente, é muito vantajoso para a explosão.

2, o sinal de transmissão é superior a uma fonte de tensão de uma fonte de corrente

Uma vez que a distância entre o campo e a sala de controlo muito maior ligação do fio da resistência, se a fonte remota sinal de tensão, uma vez que o fio eléctrico que recebe entrada de instrumento tensão resistência dividindo resistências, ocorre um grande erro, se a corrente como uma fonte de sinal remoto, isto não ocorre, desde que o ramo de circuito de entrega, a corrente do circuito não vai variar com o comprimento do fio, garantindo, assim, a precisão da transmissão.

3, a corrente do sinal máximo de 20 mA, selecione um motivo

A corrente máxima de selecção 20mA baseia-se na segurança, utilidade, o consumo de energia, considerações de custo. Intrinsecamente seguro instrumentação utilizando apenas baixa tensão, de baixa corrente, 4 ~ corrente de 20 mA e 24V.DC hidrogénio inflamável é seguro para a corrente 24V.DC detonada hidrogénio é 200mA, muito mais do que 20 mA, para além de considerar a produção a ligação entre o instrumento de campo, a carga transportada por outros factores, e o consumo de energia e de custos, os requisitos para os componentes electrónicos, os requisitos de alimentação e outros factores.

4, o sinal motivos atuais para a escolha de um ponto de 4mA começando

4 ~ transmissor de saída 20 mA para a maioria dos dois fios, isto é, a fonte de alimentação de dois fios, uma carga conectada em série com um ponto comum, e o fornecimento de contactos de sinal e energia entre o transmissor e o local de instrumentação sala de controlo apenas dois fios. Por que o sinal de partida não é 0mA? Isto é baseado em dois pontos: primeiro, a falha no circuito transmissor não é corrente de repouso não vai funcionar, o sinal de ponto de partida para a corrente 4mA.DC, não coincide com o zero, mecânica, este "viver zero" em favor de identificar falhas e desconexão.

Em quarto lugar, a origem do 4 sensor de ~ 20 mA?

A razão pela qual o sinal de corrente não é susceptível à interferência, e a corrente da resistência fonte infinita, a resistência do fio em série no circuito não afecta a precisão, no par torcido normal podem transmitir várias centenas de metros.

A razão pela qual o sinal de corrente não é suscetível a interferências, uma vez que a amplitude do local industrial tensão de ruído pode ser várias V, mas a potência de ruído é fraca, o nível de ruído nA é tipicamente menor do que o atual, de modo a trazer o erro de transmissão é muito 4-20 mA pequena; uma resistência de fonte de corrente tende para o infinito, o fio não afecta a resistência de precisão em série no circuito, é possível transmitir centenas de metros no par torcido normal, devido a uma corrente elevada resistência e de saída interna da fonte de corrente constante, que apenas na extremidade receptora a colocação de um resistor de 250 ohm para tensão de terra 0-5V pode ser obtido, os benefícios da baixa impedância de entrada do receptor é o nível de ruído da corrente de entrada nA é produzido apenas um ruído de tensão muito fraca.

O limite superior é devido a ter requisitos à prova de explosão 20mA: 20 mA de energia de comutação faísca corrente elétrica é insuficiente para causar o gás para inflamar. Porque nenhum limite inferior é 0mA feita de modo a detectar a desconexão de: não inferior a 4 mA em operação normal, quando a linha de desconexão, devido a uma falha, ansa corrente cai para zero. Muitas vezes tomam um valor alarme de quebra de 2 mA. Transmissor quantidade física corrente convertido em 4 ~ 20mA saída de corrente, tem de ter a sua fonte de alimentação externa. O mais típico é o transmissor requer duas linhas de força, além de linha de saída de corrente de dois ligado a um total de quatro linhas, chamado o transmissor de quatro fios. Claro, a saída de corrente de energia comum pode ser uma linha pública, ou a GND VCC, pode salvar uma linha, chamada transmissor de três fios. Na verdade, você pode ter notado, 4-20 mA transmissor de corrente que podem abastecer-se. Corresponde a um transmissor em particular no circuito de carga, a potência do transmissor de corrente é especial na medida em que a saída do sensor varia entre 4 ~ 20mA. Mostrar instrumentos de corda só pode ser no circuito. Este transmissor apenas duas linhas externas, o que é chamado de transmissor de dois fios. O limite inferior do padrão da indústria corrente do circuito 4 mA, desde que dentro do intervalo, a potência de transmissor de pelo menos de 4 mA.

Assim, o sinal de saída de 4-20 mA, geralmente não é susceptível a interferências e seguro e de confiança, por isso, é a potência de saída de sinal de dois fios de 4-20 mA comumente usado na indústria. No entanto, a fim de processamento de sinal do sensor melhor, existem ainda mais de outras formas de sinais de saída: 3.33MV / v; 2 mV / V; 0-5V; 0-10 semelhantes.

Ligado a 20mA diagrama de circuito simples de um sinal de quatro-a-tensão:

Esta figura uso de um resistor de 250 ohm para converter o sinal de corrente de 4 a 20 mA num sinal de tensão de 1 a 5 V, em seguida, adicionar um filtro RC usando um diodo (não me perdoe circuito analógico, não sabe o que se entende) para AD pinos do microcontrolador conversão.