Cén fáth 4-20mA?

Cad é 4-20mA?

Sainmhíníonn an Coimisiún Idirnáisiúnta Leictriteicniúil (IEC) an caighdeán comhartha 4-20mA DC (1-5V DC) agus úsáidtear é le haghaidh comharthaí analógacha i gcórais rialaithe próisis.

Go ginearálta, socraítear an sruth comhartha d'ionstraimí agus méadair go 4-20mA, agus is ionann 4mA agus an sruth íosta agus 20mA an sruth uasta.

Cén fáth a bhfuil aschur reatha?

I suímh thionsclaíocha, d’fhéadfadh roinnt saincheisteanna a bheith mar thoradh ar aimplitheoir comhartha chun comharthaí a riochtú agus a tharchur thar achair fhada trí úsáid a bhaint as comharthaí voltais. Ar an gcéad dul síos, féadfaidh comharthaí voltais a tharchuirtear thar cháblaí a bheith so-ghabhálach do chur isteach torainn. Sa dara háit, is féidir le friotaíocht dáilte na línte tarchurtha a bheith ina chúis le titim voltais. Sa tríú háit, is féidir a bheith dúshlánach cumhacht a sholáthar don aimplitheoir comhartha sa réimse.

Chun aghaidh a thabhairt ar na saincheisteanna seo agus tionchar an torainn a íoslaghdú, úsáidtear sruth chun comharthaí a tharchur toisc nach bhfuil sé chomh íogair do thorann. Úsáideann an lúb reatha 4-20mA 4mA chun comhartha nialasach agus 20mA a léiriú chun comhartha ar scála iomlán a léiriú, le comharthaí faoi bhun 4mA agus os cionn 20mA a úsáidtear le haghaidh aláraim locht éagsúla.

Cén fáth a n-úsáideann muid 4-20mA DC (1-5V DC)?

Is féidir le hionstraimí allamuigh córas dhá shreang a chur i bhfeidhm, ina bhfuil an soláthar cumhachta agus an t-ualach ceangailte i sraith le pointe coitianta, agus ní úsáidtear ach dhá shreang le haghaidh cumarsáid comhartha agus soláthar cumhachta idir an tarchuradóir réimse agus an ionstraim seomra rialaithe. Trí úsáid a bhaint as comhartha 4mA DC mar an sruth tosaigh soláthraíonn sé sruth oibriúcháin statach don tarchuradóir, agus trí phointe náid leictreach a shocrú ag 4mA DC, nach bhfuil ag an am céanna leis an bpointe náid meicniúil, ceadaítear lochtanna a bhrath mar chaillteanas cumhachta agus briseadh cábla. . Ina theannta sin, tá an córas dhá shreang oiriúnach chun bacainní sábháilteachta a úsáid, chun cuidiú le cosaint pléascadh.

Úsáideann ionstraimí seomra rialaithe tarchur comhartha voltas-comhthreomhar, áit a bhfuil críochfort coiteann ag ionstraimí a bhaineann leis an gcóras rialaithe céanna, rud a fhágann go bhfuil sé áisiúil le haghaidh tástála ionstraime, coigeartú, comhéadain ríomhaire agus feistí aláraim.

Is é an chúis atá le húsáid 4-20mA DC le haghaidh cumarsáide comhartha idir ionstraimí réimse agus ionstraimí seomra rialaithe ná gur féidir an fad idir an réimse agus an seomra rialaithe a bheith suntasach, rud a fhágann go bhfuil friotaíocht cábla níos airde. Is féidir earráidí suntasacha a bheith mar thoradh ar chomharthaí voltais a tharchur thar achair fhada mar gheall ar an titim voltais de bharr friotaíocht an chábla agus friotaíocht ionchuir na hionstraime glactha. Trí úsáid a bhaint as comhartha foinse seasta leanúnach le haghaidh tarchur iargúlta cinntíonn sé go bhfanann an sruth sa lúb gan athrú beag beann ar fhad an chábla, rud a ráthaíonn cruinneas an tarchurtha.

Is é an chúis atá le comhartha 1-5V DC a úsáid le haghaidh idirnasc idir ionstraimí seomra rialaithe ná ilionstraimí a fhaigheann an comhartha céanna a éascú agus chun cabhrú le córais rialaithe casta éagsúla a shreangú agus a fhoirmiú. Má úsáidtear foinse reatha mar an comhartha idirnaisc, nuair a fhaigheann ilionstraimí an comhartha céanna ag an am céanna, ní mór a fhriotaíocht ionchuir a nascadh i sraith. Bheadh ​​sé seo níos mó ná acmhainn ualaigh na hionstraime tarchurtha, agus bheadh ​​​​acmhainneacht talamh comhartha na n-ionstraimí glactha difriúil, ag tabhairt isteach trasnaíochta agus ag cosc ​​​​ar an soláthar cumhachta láraithe.

Le húsáid comhartha foinse voltais le haghaidh idirnasc ní mór an comhartha reatha a úsáidtear le haghaidh cumarsáide le hionstraimí réimse a thiontú ina chomhartha voltais. Is é an modh is simplí ná friotóir caighdeánach 250-ohm a nascadh i sraith sa chiorcad tarchurtha reatha, ag athrú 4-20mA DC go 1-5V DC. De ghnáth, déantar an tasc seo le tarchuradóir.

Úsáideann an léaráid seo friotóir 250-ohm chun an comhartha reatha 4-20mA a thiontú ina chomhartha voltas 1-5V, agus ansin úsáideann sé scagaire RC agus dé-óid atá ceangailte le bioráin chomhshó AD an microcontroller.

“Ceangail anseo léaráid chiorcaid shimplí chun comhartha srutha 4-20mA a thiontú ina chomhartha voltais:

Cén fáth a roghnaítear an tarchuradóir chun comhartha DC 4-20mA a úsáid le haghaidh tarchur?

1. Breithnithe sábháilteachta maidir le timpeallachtaí guaiseacha: Éilíonn sábháilteacht i dtimpeallachtaí guaiseacha, go háirithe maidir le hionstraimí pléascadh-dhíonach, an tomhaltas cumhachta statach agus dinimiciúil is gá chun an ionstraim a choinneáil ag feidhmiú a íoslaghdú. Is gnách go n-úsáideann tarchuradóirí a aschuireann comhartha caighdeánach DC 4-20mA soláthar cumhachta 24V DC. Tá úsáid voltas DC den chuid is mó toisc go gcuireann sé deireadh leis an ngá atá le toilleoirí móra agus ionduchtóirí agus díríonn sé ar toilleas dáilte agus ionduchtacht na sreanga nasctha idir an tarchuradóir agus an ionstraim seomra rialaithe, atá i bhfad níos ísle ná an sruth adhainte de ghás hidrigine.

2. Is fearr le tarchur foinse reatha thar fhoinse voltais: I gcásanna ina bhfuil an t-achar idir an réimse agus an seomra rialaithe suntasach, is féidir le húsáid comharthaí foinse voltais le haghaidh tarchurtha earráidí suntasacha a thabhairt isteach mar gheall ar an titim voltais de bharr friotaíocht an chábla agus an t-ionchur. friotaíocht na hionstraime glactha. Trí chomhartha foinse reatha a úsáid le haghaidh tarchur cianda cinntíonn sé go bhfanann an sruth sa lúb seasmhach, beag beann ar fhad an chábla, agus mar sin coinnítear cruinneas tarchurtha.

3. Rogha 20mA mar an t-uasmhéid reatha: Tá an rogha uasmhéid reatha de 20mA bunaithe ar bhreithnithe sábháilteachta, praiticiúlacht, tomhaltas cumhachta agus costas. Ní féidir le hionstraimí cruthúnas pléascadh ach voltas íseal agus sruth íseal a úsáid. Tá an sruth 4-20mA agus 24V DC sábháilte le húsáid i láthair gáis inadhainte. Is é 200mA an sruth adhainte do ghás hidrigine le 24V DC, i bhfad níos airde ná 20mA. Ina theannta sin, cuirtear san áireamh fachtóirí amhail an fad idir ionstraimí láithreán táirgthe, ualach, tomhaltas cumhachta, ceanglais maidir le comhpháirteanna leictreonacha, agus ceanglais soláthair cumhachta.

4. Rogha 4mA mar an sruth tosaigh: Feidhmíonn an chuid is mó de na tarchuradóirí a aschur 4-20mA i gcóras dhá shreang, ina bhfuil an soláthar cumhachta agus an t-ualach ceangailte i sraith le pointe coitianta, agus ní úsáidtear ach dhá shreang le haghaidh cumarsáide comhartha. agus soláthar cumhachta idir an tarchuradóir réimse agus an ionstraim seomra rialaithe. Tá rogha sruth tosaithe 4mA riachtanach chun go n-oibreoidh an ciorcad tarchuradóra. Soláthraíonn sruth tosaigh 4mA, nach bhfuil ag teacht leis an bpointe nialais meicniúil, “pointe nialais gníomhach” a chuidíonn le lochtanna cosúil le caillteanas cumhachta agus briseadh cábla a aithint.

Cinntíonn úsáid comharthaí 4-20mA cur isteach íosta, sábháilteacht agus iontaofacht, rud a fhágann gurb é an caighdeán a nglactar leis go forleathan in iarratais thionsclaíocha. Mar sin féin, úsáidtear formáidí comhartha aschuir eile, mar shampla 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V, agus 0-10V, freisin chun comharthaí braiteora a láimhseáil níos fearr agus chun tacú le córais rialaithe éagsúla.