Fins a quina distància es pot transmetre el senyal de 4-20 mA?

Fins a quina distància es pot transmetre un senyal de 4-20 mA?

Això no és tan fàcil de donar resposta a la pregunta, si s'ignoren altres factors que influeixen en tots els altres, podem estimar

en condicions normals, pot recórrer uns 200-500 m. Coneixem informació bàsica sobre 4-20 mA.

1. Què és un senyal de 4-20 mA?

El senyal 4-20mA és un protocol estàndard utilitzat en moltes indústries. És un mètode per transmetre dades de senyal analògic en un bucle de corrent de dos cables, proporcionant una manera fiable de comunicar-se entre dispositius. Els valors de 4-20 mA normalment representen del 0 al 100% d'un rang de mesura.

2. Beneficis dels senyals 4-20mA

Per què les indústries prefereixen utilitzar senyals de 4-20 mA? D'una banda, són menys susceptibles al soroll en comparació amb els senyals de voltatge. Això permet la transmissió a distàncies més llargues sense comprometre la integritat del senyal. A més, el "zero viu" a 4mA permet la detecció de fallades.

3. Com es transmet un senyal de 4-20 mA?

Un senyal de 4-20 mA es transmet a través d'un bucle de corrent de dos fils on un cable és la tensió d'alimentació i l'altre és un camí de retorn a la font. El corrent variable dins del bucle representa les dades del senyal.

4. Però tens alguns factors que has de tenir en compte:

Element interferit:

①Tensió d'excitació;

②Tensió de funcionament mínima permesa pel transmissor;

③Mida de la resistència de presa de tensió utilitzada pel dispositiu de la placa per recollir corrent;

④Mida de la resistència del cable.

Pot calcular fàcilment la distància de transmissió teòrica del senyal actual de 4-20 mA.

A través d'aquestes quatre quantitats relacionades. Entre ells, Uo és la tensió d'alimentació del transmissor,

i cal assegurar-se que Uo ≥ Umin a plena càrrega (corrent I=20mA). És a dir: Ús-I.(RL+2r)≥ Umin.

Normalment necessita mesurar diverses magnituds físiques no elèctriques, com ara la temperatura, la pressió,

velocitat, angle, etc. en la indústria. Tots s'han de convertir en un anàlegelèctrica

senyal que es transfereix a un dispositiu de control o visualització a uns centenars de metres de distància. Aquest dispositiu converteix

quantitat física en un senyal elèctric anomenat transmissor. Transmissió de la quantitat analògica per

El corrent de 4-20 mA és el mètode més comú a la indústria. Un dels motius per adoptar el senyal actual

és que no és fàcil interferir amb la resistència interna infinita de la font de corrent.

La resistència del cable en sèrie al bucle no afecta la precisió i pot transmetre centenars

de metres al parell trenat ordinari.

4-20 mAreferit al corrent mínim com a 4 mA i el corrent màxim és de 20 mA. Basat en el requisit a prova d'explosió,

la limitació és de 20 mA. Massa energia d'espurna pot encendre gas inflamable i explosiu, de manera que un corrent de 20 mA és el més adequat.

Detecteu cables trencats i el valor mínim és de 4 mA en lloc de 0 mA. Quan el cable de transmissió es trenca a causa d'una fallada,

el corrent del bucle baixa a 0. Normalment prenem 2mA com a valor d'alarma de desconnexió. Un altre motiu és que el 4-20mA utilitza a

sistema de dos fils. És a dir, els dos cables són el senyal i els cables d'alimentació simultàniament, i s'utilitza 4mA per proporcionar el corrent de treball estàtic del circuit al sensor.

Fins a quina distància es pot transmetre un senyal de 4-20 mA?

Element interferit:
① Relacionat amb la tensió d'excitació;

② Relacionat amb la tensió de funcionament mínima permesa pel transmissor;

③Relacionat amb la mida de la resistència de presa de tensió utilitzada pel dispositiu de la placa per recollir corrent;

④Relacionat amb la mida de la resistència del cable.

Pot calcular fàcilment la distància de transmissió teòrica del senyal actual de 4-20 mA.

A través d'aquestes quatre quantitats relacionades. Entre ells, Uo és la tensió d'alimentació del transmissor,

i cal assegurar-se que Uo≥Umin a plena càrrega (corrent I=20mA). És a dir: Ús-I.(RL+2r)≥Umin.

Segons aquesta fórmula, es pot calcular la gran resistència del cable quan el transmissor està a una tensió de funcionament baixa.

Hipòtesi: coneguda: Ue=24V, I=20mA, RL=250Ω, Umin=12V. Trobeu el valor màxim de r com a 175Ω:

I després, segons la fórmula de càlcul de la resistència del cable:

Entre ells:
ρ——Resistivitat (resistivitat del bronze = 0,017, resistivitat de l'alumini = 0,029)
L——La longitud del cable (Unitat: M)
S——Línia de la secció transversal (Unitat: mil·límetre quadrat)
Nota: El valor de la resistència és proporcional a la longitud i inversament proporcional a l'àrea de la secció transversal.

Com més llarg sigui el cable, més gran serà la resistència; com més gruixut sigui el cable, menor serà la resistència.

Preneu com a exemple el cable de coure, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, és a dir: la resistència d'un cable de coure

amb una àrea de secció transversal d'1 mm2 i una longitud d'1 m és 0,017Ω. A continuació, la longitud del cable de

175Ω corresponent a 1mm2 és 175/0,017=10294 (m). En teoria, transmissió del senyal 4-20mA

pot arribar a desenes de milers de metres (depenent de factors com l'excitació diferent

tensions i la tensió de treball més baixa del transmissor).

HENGKO té més de 10 anys d'experiència personalitzada OEM/ODM i professional

disseny col·laboratiu/capacitats de disseny assistit. Oferim sortida 4-20mA i RS485

sensor de gas/alarma/mòdul/elements. La temperatura i la humitat de sortida 4-20mA i RS485

sensor / transmissor / sonda també estan disponibles. HENGKO està especialment dissenyat per als clients

satisfer els exigents requisits de mesura dels processos industrials i el control ambiental.

Per què s'utilitza de 4 a 20 ma per a la transmissió de senyals a la instrumentació?

Podeu consultar el següent vídeo per conèixer els detalls.

Conclusió

El senyal de 4-20 mA és un estàndard de la indústria per una raó. La seva capacitat de transmetre's a llargues distàncies sense pèrdua de precisió és un avantatge clau. Tot i que no hi ha una resposta definitiva a "fins a quin punt", ja que depèn en gran mesura de factors com la resistència del cable, el soroll del senyal, la font d'alimentació i la resistència de càrrega, amb les mesures adequades al seu lloc, pot cobrir de manera fiable distàncies considerables. A través de la seva aplicació pràctica a les indústries i la tecnologia de sensors, veiem el valor i la importància dels senyals de 4-20 mA en el nostre món interconnectat.

Preguntes freqüents

1. Quina és la importància del "zero viu" a 4mA en un senyal de 4-20mA?

El "zero viu" a 4mA permet la detecció de fallades. Si un senyal cau per sota de 4 mA, indica una fallada, com ara una ruptura del bucle o una fallada del dispositiu.

2. Per què un senyal de 4-20 mA és menys susceptible al soroll?

Els senyals actuals es veuen menys afectats pels canvis de resistència i el soroll elèctric. És per això que es prefereixen per a la transmissió a llarga distància i en entorns elèctricament sorollosos.

3. Quin paper juga la resistència de càrrega en la transmissió d'un senyal de 4-20mA?

La resistència de càrrega ha de coincidir amb la font d'alimentació. Si la resistència de càrrega és massa alta, és possible que la font d'alimentació no pugui conduir el corrent de bucle, limitant la distància de transmissió.

4. Es pot transmetre sense fil un senyal de 4-20 mA?

Sí, amb l'ús d'emissors i receptors dissenyats específicament per a aquest propòsit, els senyals de 4-20 mA es poden transmetre sense fil.

5. És possible ampliar la distància de transmissió d'un senyal de 4-20 mA?

Sí, utilitzant un cablejat adequat, reduint el soroll, garantint una font d'alimentació suficient i equilibrant la resistència de càrrega, es pot ampliar la distància de transmissió.

Si estàs intrigat pel potencial dels senyals de 4-20 mA i vols implementar o optimitzar aquests sistemes al teu sector,

no dubteu a fer el següent pas. Per obtenir més informació, suport o consulta, poseu-vos en contacte amb els experts.

Contacta amb HENGKO ara aka@hengko.comi aconseguim junts distàncies de transmissió òptimes.