किन 4-20mA?

4-20mA के हो?

4-20mA DC (1-5V DC) सिग्नल मानक अन्तर्राष्ट्रिय इलेक्ट्रोटेक्निकल आयोग (IEC) द्वारा परिभाषित गरिएको छ र प्रक्रिया नियन्त्रण प्रणालीहरूमा एनालग संकेतहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।

सामान्यतया, उपकरण र मिटरहरूको लागि संकेत प्रवाह 4-20mA मा सेट गरिएको छ, 4mA ले न्यूनतम वर्तमान र 20mA अधिकतम वर्तमान प्रतिनिधित्व गर्दछ।

किन वर्तमान आउटपुट छ?

औद्योगिक सेटिङहरूमा, कन्डिसनमा सिग्नल एम्प्लीफायर प्रयोग गर्दा र भोल्टेज संकेतहरू प्रयोग गरेर लामो दूरीमा सिग्नलहरू प्रसारण गर्दा धेरै समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ। पहिलो, केबलहरूमा प्रसारित भोल्टेज संकेतहरू शोर हस्तक्षेपको लागि संवेदनशील हुन सक्छ। दोस्रो, प्रसारण लाइनहरूको वितरित प्रतिरोधले भोल्टेज ड्रपहरू निम्त्याउन सक्छ। तेस्रो, फिल्डमा सिग्नल एम्पलीफायरलाई शक्ति प्रदान गर्नु चुनौतीपूर्ण हुन सक्छ।

यी मुद्दाहरूलाई सम्बोधन गर्न र आवाजको प्रभावलाई कम गर्न, वर्तमानलाई संकेतहरू प्रसारण गर्न प्रयोग गरिन्छ किनभने यो आवाजको लागि कम संवेदनशील हुन्छ। 4-20mA हालको लूपले शून्य सङ्केत र 20mA पूर्ण-स्केल सङ्केत प्रतिनिधित्व गर्नको लागि 4mA प्रयोग गर्दछ, 4mA मुनि र 20mA भन्दा माथिका सङ्केतहरू विभिन्न गल्ती अलार्महरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।

हामी किन 4-20mA DC (1-5V DC) प्रयोग गर्छौं?

फिल्ड उपकरणहरूले दुई-तार प्रणाली लागू गर्न सक्छ, जहाँ पावर आपूर्ति र लोड एक साझा बिन्दुसँग श्रृंखलामा जोडिएको छ, र क्षेत्र ट्रान्समिटर र नियन्त्रण कक्ष उपकरण बीच सिग्नल संचार र बिजुली आपूर्तिको लागि केवल दुई तारहरू प्रयोग गरिन्छ। 4mA DC सिग्नलको प्रयोगले प्रारम्भिक प्रवाहले ट्रान्समिटरलाई स्थिर अपरेटिङ करेन्ट प्रदान गर्दछ, र 4mA DC मा विद्युतीय शून्य बिन्दु सेट गर्दा, जुन मेकानिकल शून्य बिन्दुसँग मेल खाँदैन, पावर हानि र केबल ब्रेकजस्ता त्रुटिहरू पत्ता लगाउन अनुमति दिन्छ। । थप रूपमा, दुई-तार प्रणाली सुरक्षा बाधाहरू प्रयोग गर्नका लागि उपयुक्त छ, विस्फोट सुरक्षामा सहायता गर्दै।

कन्ट्रोल रुम उपकरणहरूले भोल्टेज-समानान्तर संकेत प्रसारण प्रयोग गर्दछ, जहाँ एउटै नियन्त्रण प्रणालीसँग सम्बन्धित उपकरणहरूले साझा टर्मिनल साझा गर्दछ, यसलाई उपकरण परीक्षण, समायोजन, कम्प्युटर इन्टरफेसहरू, र अलार्म उपकरणहरूको लागि सुविधाजनक बनाउँदछ।

फिल्ड इन्स्ट्रुमेन्टहरू र कन्ट्रोल रुम इन्स्ट्रुमेन्टहरू बीचको सिग्नल कम्युनिकेसनको लागि 4-20mA DC प्रयोग गर्नुको कारण भनेको फिल्ड र कन्ट्रोल रुम बीचको दूरी महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ, जसले उच्च केबल प्रतिरोध निम्त्याउँछ। लामो दूरीमा भोल्टेज संकेतहरू प्रसारण गर्दा केबल प्रतिरोध र प्राप्त उपकरणको इनपुट प्रतिरोधको कारण भोल्टेज ड्रपको कारणले महत्त्वपूर्ण त्रुटिहरू हुन सक्छ। रिमोट ट्रान्समिशनको लागि स्थिर वर्तमान स्रोत संकेत प्रयोग गरेर केबल लम्बाइको ग्यारेन्टी गर्दै, लूपमा वर्तमान अपरिवर्तित रहन्छ भनेर सुनिश्चित गर्दछ।

कन्ट्रोल रुम उपकरणहरू बीचको अन्तरसम्बन्धको लागि 1-5V DC सिग्नल प्रयोग गर्नुको कारण एउटै सङ्केत प्राप्त गर्ने बहुविध उपकरणहरूलाई सुविधा दिन र तारिङ र विभिन्न जटिल नियन्त्रण प्रणालीहरू बनाउन मद्दत गर्नु हो। यदि हालको स्रोतलाई इन्टरकनेक्सन सिग्नलको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जब धेरै उपकरणहरूले एकै साथ एउटै संकेत प्राप्त गर्छन्, तिनीहरूको इनपुट प्रतिरोधहरू श्रृंखलामा जडान हुनुपर्छ। यसले प्रसारण उपकरणको लोड क्षमता भन्दा बढी हुनेछ, र प्राप्त उपकरणहरूको सिग्नल ग्राउन्ड क्षमता फरक हुनेछ, हस्तक्षेप परिचय र केन्द्रीकृत बिजुली आपूर्ति रोक्न।

इन्टरकनेक्सनका लागि भोल्टेज स्रोत संकेत प्रयोग गर्नको लागि फिल्ड उपकरणहरूसँग सञ्चारको लागि प्रयोग गरिएको वर्तमान संकेतलाई भोल्टेज संकेतमा रूपान्तरण गर्न आवश्यक छ। हालको प्रसारण सर्किटमा 4-20mA DC लाई 1-5V DC मा रूपान्तरण गर्दै मानक 250-ohm प्रतिरोधकलाई श्रृंखलामा जडान गर्ने सबैभन्दा सरल विधि हो। सामान्यतया, यो कार्य ट्रान्समिटर द्वारा पूरा हुन्छ।

यो रेखाचित्रले 4-20mA वर्तमान संकेतलाई 1-5V भोल्टेज संकेतमा रूपान्तरण गर्न 250-ओम प्रतिरोधक प्रयोग गर्दछ, र त्यसपछि यसले RC फिल्टर र माइक्रोकन्ट्रोलरको AD रूपान्तरण पिनमा जडान गरिएको डायोड प्रयोग गर्दछ।

"यहाँ 4-20mA वर्तमान संकेतलाई भोल्टेज संकेतमा रूपान्तरण गर्नको लागि एक साधारण सर्किट रेखाचित्र संलग्न गरिएको छ:

प्रसारणको लागि 4-20mA DC सिग्नल प्रयोग गर्न ट्रान्समिटर किन चयन गरिएको छ?

1. खतरनाक वातावरणको लागि सुरक्षा विचारहरू: खतरनाक वातावरणमा सुरक्षा, विशेष गरी विस्फोट-प्रूफ उपकरणहरूको लागि, उपकरण सञ्चालन गर्न आवश्यक स्थिर र गतिशील ऊर्जा खपत कम गर्न आवश्यक छ। 4-20mA DC मानक संकेत आउटपुट गर्ने ट्रान्समिटरहरूले सामान्यतया 24V DC पावर सप्लाई प्रयोग गर्दछ। DC भोल्टेजको प्रयोग मुख्यतया हो किनभने यसले ठूला क्यापेसिटरहरू र इन्डक्टरहरूको आवश्यकतालाई हटाउँछ र ट्रान्समिटर र कन्ट्रोल रुम इन्स्ट्रुमेन्टको बीचमा जडान हुने तारहरूको वितरण गरिएको क्यापेसिटन्स र इन्डक्टेन्समा केन्द्रित हुन्छ, जुन हाइड्रोजन ग्यासको इग्निशन करेन्ट भन्दा धेरै कम हुन्छ।

2. भोल्टेज स्रोत भन्दा हालको स्रोत प्रसारणलाई प्राथमिकता दिइन्छ: क्षेत्र र नियन्त्रण कोठा बीचको दूरी पर्याप्त छ भने, प्रसारणको लागि भोल्टेज स्रोत संकेतहरूको प्रयोगले केबल प्रतिरोध र इनपुटको कारण भोल्टेज ड्रपको कारणले महत्त्वपूर्ण त्रुटिहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ। प्राप्त साधन को प्रतिरोध। रिमोट ट्रान्समिशनको लागि हालको स्रोत संकेत प्रयोग गरेर केबल लम्बाइको पर्वाह नगरी लूपमा वर्तमान स्थिर रहन्छ, जसले प्रसारण शुद्धता कायम राख्छ।

3. अधिकतम करन्टको रूपमा 20mA को छनोट: 20mA को अधिकतम वर्तमानको छनौट सुरक्षा, व्यावहारिकता, बिजुली खपत, र लागतको विचारमा आधारित छ। विस्फोट-प्रूफ उपकरणहरूले मात्र कम भोल्टेज र कम वर्तमान प्रयोग गर्न सक्छन्। 4-20mA वर्तमान र 24V DC ज्वलनशील ग्यासहरूको उपस्थितिमा प्रयोगको लागि सुरक्षित छन्। 24V DC को साथ हाइड्रोजन ग्यासको लागि इग्निशन करन्ट 200mA हो, 20mA भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च। थप रूपमा, उत्पादन साइट उपकरणहरू, लोड, बिजुली खपत, इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्ट आवश्यकताहरू, र बिजुली आपूर्ति आवश्यकताहरू बीचको दूरी जस्ता कारकहरूलाई ध्यानमा राखिन्छ।

4. प्रारम्भिक वर्तमानको रूपमा 4mA को छनोट: 4-20mA आउटपुट गर्ने प्रायः ट्रान्समिटरहरू दुई-तार प्रणालीमा काम गर्छन्, जहाँ पावर आपूर्ति र लोड एक साझा बिन्दुसँग श्रृंखलामा जोडिएको हुन्छ, र संकेत सञ्चारको लागि दुईवटा तारहरू मात्र प्रयोग गरिन्छ। र फिल्ड ट्रान्समिटर र कन्ट्रोल रुम उपकरण बीच बिजुली आपूर्ति। ट्रान्समिटर सर्किट सञ्चालन गर्नको लागि 4mA सुरु हुने वर्तमानको छनोट आवश्यक छ। 4mA सुरु हुने करेन्टले, मेकानिकल शून्य बिन्दुसँग मेल खाँदैन, एक "सक्रिय शून्य बिन्दु" प्रदान गर्दछ जसले पावर हानि र केबल ब्रेकजस्ता त्रुटिहरू पहिचान गर्न मद्दत गर्दछ।

4-20mA संकेतहरूको प्रयोगले न्यूनतम हस्तक्षेप, सुरक्षा र विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्दछ, यसलाई औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा व्यापक रूपमा अपनाइएको मानक बनाउँछ। यद्यपि, अन्य आउटपुट सिग्नल ढाँचाहरू, जस्तै 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V, र 0-10V, पनि सेन्सर संकेतहरू राम्रोसँग ह्यान्डल गर्न र विभिन्न नियन्त्रण प्रणालीहरूलाई समर्थन गर्न प्रयोग गरिन्छ।