każdy parametr procesu, taki jak temperatura, ciśnienie, przepływ, gęstość, jest wykrywany, mierzony przez czujnik i zamieniany na sygnał elektryczny w postaci napięcia. Napięcie z czujnika jest wysyłane do nadajnika w celu konwersji w standardowej postaci bieżącego sygnału wyjściowego.

większość aplikacji używa sygnału 4-20 mA zamiast 0-20 mA lub 0-5 V Lub 1-5 V.

1 (a). Live Zero tj. 4 mA. Łatwo jest wykryć, że przewód sygnałowy nie jest uszkodzony. Jeśli ” 0 ” mA, nie można wiedzieć, że jest to sygnał lub przewód uszkodzony.

b). 4 mA jest używany jako „zakres zero”. Gdyby zakres zerowy był naprawdę zerowy mA, to nie byłoby prądu, a zatem mocy do napędzania instrumentu polowego. Instrument polowy wymagałby urządzeń 3 lub 4 przewodowych. Dodatkowe koszty okablowania są brane pod uwagę.

Innym powodem wyboru 4 mA jest to, że nadajnik został po raz pierwszy wprowadzony, pracował na pneumatycznym sygnale ciśnienia do transmisji. Później wprowadzono układy elektroniczne, które wymagają minimum 3 mA prądu do działania. Jako punkt odniesienia przyjmuje się margines 4 mA.

2. Skaluj i obliczaj: przy sygnale 4-20 mA łatwo jest skalować i obliczać parametr procesu.

Skala: 4-20 mA sygnał

ma procent

4 mA 0

8 mA 25

12 mA 50

16 ma 75

20 mA 100

(b). Oblicz procent sygnału odpowiadający sygnałowi mA

(wartość zmierzona -. Wartość dolnego zakresu) / Span * 100%

na przykład: sygnał 15 mA jest (15-4)/16*100% = 68.75 %

3. Konwersja analogowa na cyfrową: procesor w sterowniku PLC/DCS/ Standalone wymaga sygnału cyfrowego 1-5 V. PLC / DCS konwertuje sygnał analogowy na cyfrowy, aby CPU mógł go odczytać. Do konwersji prądu z 4-20 mA NA 1-5 V potrzebna jest rezystancja 250 omów.

jak wiemy V= i R

V= 4 mA X 250 Ω = 1 V

8 mA X 250 Ω = 2 V

12 mA X 250 Ω = 3 V

16 mA X 250 Ω = 4 V

20 mA x 250 ω = 5 V

4. Powód 20 mA: 20 mA jest używane jako maksimum, ponieważ ludzkie serce może wytrzymać tylko do 30 mA prądu. Tak więc, jako punkt widzenia bezpieczeństwa, wybrano 20 mA.

zalety:

jest bardziej odporny na zakłócenia elektromagnetyczne.

bardzo długie kable mają rezystancję, która powoduje spadek napięcia. Spadek napięcia wpływa na odczyt. Zaletą stosowania sygnału 4-20 mA jest to, że sygnały prądowe nie mają tego problemu.

wady:

prąd może wywoływać pole magnetyczne i krzyżować się z równoległymi liniami. Należy użyć skręconego drutu i trzymać go z dala od innych linii komunikacyjnych.