در مورد خروجی 4-20mA کافی است بخوانید

خروجی 4-20 میلی آمپر چیست؟

1. معرفی

4-20 میلی آمپر (میلی آمپر) نوعی جریان الکتریکی است که معمولاً برای انتقال سیگنال های آنالوگ در سیستم های کنترل فرآیندهای صنعتی و اتوماسیون استفاده می شود.این یک حلقه جریان با ولتاژ پایین است که می‌تواند سیگنال‌ها را در فواصل طولانی و از طریق محیط‌های پر سر و صدا منتقل کند، بدون اینکه سیگنال را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

محدوده 4-20 میلی آمپر نشان دهنده گستره 16 میلی آمپر است که چهار میلی آمپر نشان دهنده حداقل یا صفر مقدار سیگنال و 20 میلی آمپر نشان دهنده مقدار حداکثر یا مقیاس کامل سیگنال است.مقدار واقعی سیگنال آنالوگ ارسالی به عنوان موقعیتی در این محدوده رمزگذاری می شود و سطح فعلی متناسب با مقدار سیگنال است.

خروجی 4-20 میلی آمپر اغلب برای انتقال سیگنال های آنالوگ از حسگرها و سایر دستگاه های میدانی مانند پروب های دما و مبدل های فشار برای کنترل و نظارت بر سیستم ها استفاده می شود.همچنین برای انتقال سیگنال ها بین اجزای مختلف در یک سیستم کنترل، مانند یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) به یک محرک سوپاپ استفاده می شود.

در اتوماسیون صنعتی، خروجی 4-20 میلی آمپر سیگنالی است که معمولاً برای انتقال اطلاعات از حسگرها و سایر دستگاه ها استفاده می شود.خروجی 4-20 میلی آمپر، همچنین به عنوان حلقه جریان شناخته می شود، یک روش قوی و قابل اعتماد برای انتقال داده ها در فواصل طولانی، حتی در محیط های پر سر و صدا است.این پست وبلاگ به بررسی اصول اولیه خروجی 4-20 میلی آمپر، از جمله نحوه عملکرد آن و مزایا و معایب استفاده از آن در سیستم های اتوماسیون صنعتی می پردازد.

خروجی 4-20 میلی آمپر یک سیگنال آنالوگ است که با استفاده از جریان ثابت 4-20 میلی آمپر (mA) ارسال می شود.اغلب برای انتقال اطلاعات در مورد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی مانند فشار، دما یا سرعت جریان استفاده می شود.به عنوان مثال، یک سنسور دما ممکن است یک سیگنال 4-20 میلی آمپر متناسب با دمایی که اندازه گیری می کند، ارسال کند.

یکی از مزایای اصلی استفاده از خروجی 4-20 میلی آمپر این است که یک استاندارد جهانی در اتوماسیون صنعتی است.این بدان معنی است که طیف گسترده ای از دستگاه ها مانند سنسورها، کنترل کننده ها و محرک ها به گونه ای طراحی شده اند که با سیگنال های 4-20 میلی آمپر سازگار باشند.این کار ادغام دستگاه های جدید در یک سیستم موجود را آسان می کند، تا زمانی که از خروجی 4-20 میلی آمپر پشتیبانی می کنند.

2.) خروجی 4-20 میلی آمپر چگونه کار می کند؟

خروجی 4-20 میلی آمپر با استفاده از یک حلقه جریان، که از یک فرستنده و یک گیرنده تشکیل شده است، منتقل می شود.فرستنده، معمولاً یک سنسور یا دستگاه دیگری که یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری می کند، سیگنال 4-20 میلی آمپر را تولید کرده و به گیرنده می فرستد.گیرنده، معمولاً یک کنترل کننده یا دستگاه دیگری که مسئول پردازش سیگنال است، سیگنال 4-20 میلی آمپر را دریافت می کند و اطلاعات موجود در آن را تفسیر می کند.

برای اینکه سیگنال 4-20 میلی آمپر به طور دقیق مخابره شود، حفظ جریان ثابت از طریق حلقه مهم است.این با استفاده از یک مقاومت محدود کننده جریان در فرستنده به دست می آید که مقدار جریانی را که می تواند از مدار عبور کند محدود می کند.مقاومت مقاومت محدود کننده جریان به گونه ای انتخاب می شود که به محدوده مورد نظر 4-20 میلی آمپر اجازه عبور از حلقه را بدهد.

یکی از مزایای کلیدی استفاده از حلقه جریان این است که به سیگنال 4-20 میلی آمپر اجازه می دهد تا در فواصل طولانی بدون آسیب دیدن سیگنال ارسال شود.به این دلیل است که سیگنال به جای ولتاژ به صورت جریان منتقل می شود که کمتر در معرض تداخل و نویز قرار دارد.علاوه بر این، حلقه‌های جریان می‌توانند سیگنال 4-20 میلی آمپر را روی جفت‌های به هم تابیده یا کابل‌های کواکسیال منتقل کنند و خطر تخریب سیگنال را کاهش دهند.

3.) مزایای استفاده از خروجی 4-20mA

استفاده از خروجی 4-20 میلی آمپر در سیستم های اتوماسیون صنعتی مزایای متعددی دارد.برخی از مزایای کلیدی عبارتند از:

انتقال سیگنال از راه دور:خروجی 4-20 میلی آمپر می تواند سیگنال ها را در فواصل طولانی بدون آسیب رساندن به سیگنال ارسال کند.برای استفاده در برنامه هایی که فرستنده و گیرنده از هم فاصله دارند، مانند کارخانه های بزرگ صنعتی یا دکل های نفتی دریایی، ایده آل است.

A: ایمنی بالای سر و صدا:حلقه های جریان در برابر نویز و تداخل بسیار مقاوم هستند و همین امر آنها را برای استفاده در محیط های پر سر و صدا ایده آل می کند.این به ویژه در تنظیمات صنعتی، که در آن نویز الکتریکی از موتورها و سایر تجهیزات می تواند باعث ایجاد مشکل در انتقال سیگنال شود، بسیار مهم است.

ب: سازگاری با طیف وسیعی از دستگاه ها:از آنجایی که خروجی 4-20 میلی آمپر یک استاندارد جهانی در اتوماسیون صنعتی است، با بسیاری از دستگاه ها سازگار است.ادغام دستگاه های جدید در یک سیستم موجود را آسان می کند، تا زمانی که از خروجی 4-20 میلی آمپر پشتیبانی می کنند.

4.) معایب استفاده از خروجی 4-20mA

در حالی که خروجی 4-20 میلی آمپر مزایای بسیاری دارد، استفاده از آن در سیستم های اتوماسیون صنعتی دارای معایبی نیز می باشد.این شامل:

A: وضوح محدود:خروجی 4-20 میلی آمپر یک سیگنال آنالوگ است که با استفاده از یک محدوده پیوسته از مقادیر ارسال می شود.با این حال، وضوح سیگنال با محدوده 4-20 میلی آمپر محدود می شود که تنها 16 میلی آمپر است.این ممکن است برای برنامه هایی که به دقت یا حساسیت بالایی نیاز دارند کافی نباشد.

ب: وابستگی به منبع تغذیه:برای اینکه سیگنال 4-20 میلی آمپر به طور دقیق مخابره شود، حفظ جریان ثابت از طریق حلقه مهم است.این نیاز به منبع تغذیه دارد که می تواند هزینه و پیچیدگی اضافی در سیستم باشد.علاوه بر این، منبع تغذیه ممکن است از کار بیفتد یا مختل شود، که می تواند بر انتقال سیگنال 4-20 میلی آمپر تأثیر بگذارد.

5.) نتیجه گیری

خروجی 4-20 میلی آمپر یک نوع سیگنال پرکاربرد در سیستم های اتوماسیون صنعتی است.با استفاده از جریان ثابت 4-20 میلی آمپر ارسال می شود و با استفاده از یک حلقه جریان متشکل از یک فرستنده و یک گیرنده دریافت می شود.خروجی 4-20 میلی آمپر دارای چندین مزیت از جمله انتقال سیگنال در مسافت های طولانی، ایمنی بالای نویز و سازگاری با طیف گسترده ای از دستگاه ها است.با این حال، معایبی نیز دارد، از جمله وضوح محدود و وابستگی به منبع تغذیه.به طور کلی، خروجی 4-20 میلی آمپر یک روش قابل اعتماد و قوی برای انتقال داده ها در سیستم های اتوماسیون صنعتی است.

تفاوت بین خروجی 4-20ma، 0-10v، 0-5v و I2C چیست؟

4-20 میلی آمپر، 0-10 ولت و 0-5 ولت همگی سیگنال های آنالوگ هستند که معمولاً در اتوماسیون صنعتی و سایر برنامه ها استفاده می شوند.آنها برای انتقال اطلاعات در مورد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی مانند فشار، دما یا سرعت جریان استفاده می شوند.

تفاوت اصلی این نوع سیگنال ها در محدوده مقادیری است که می توانند ارسال کنند.سیگنال های 4-20 میلی آمپر با استفاده از جریان ثابت 4-20 میلی آمپر، سیگنال های 0-10 ولت با استفاده از ولتاژی بین 0 تا 10 ولت و سیگنال های 0-5 ولت با استفاده از ولتاژ 0 تا 5 ولت منتقل می شوند.

I2C (مدار یکپارچه) یک پروتکل ارتباطی دیجیتال است که برای انتقال داده ها بین دستگاه ها استفاده می شود.معمولاً در سیستم‌های تعبیه‌شده و برنامه‌های کاربردی دیگر که در آن بسیاری از دستگاه‌ها نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر دارند، استفاده می‌شود.برخلاف سیگنال های آنالوگ که اطلاعات را به صورت یک محدوده پیوسته از مقادیر انتقال می دهند، I2C از یک سری پالس های دیجیتال برای انتقال داده ها استفاده می کند.

هر یک از این نوع سیگنال ها دارای مجموعه ای از مزایا و معایب خاص خود هستند و بهترین انتخاب به نیازهای خاص برنامه بستگی دارد.به عنوان مثال، سیگنال های 4-20 میلی آمپر اغلب برای انتقال سیگنال در مسافت های طولانی و ایمنی بالای نویز ترجیح داده می شوند، در حالی که سیگنال های 0-10 ولت و 0-5 ولت ممکن است وضوح بالاتر و دقت بهتری ارائه دهند.I2C به طور کلی برای ارتباط از راه دور بین تعداد کمی از دستگاه ها استفاده می شود.

1. محدوده مقادیر:سیگنال های 4-20 میلی آمپر جریانی بین 4 تا 20 میلی آمپر، سیگنال های 0-10 ولت ولتاژی بین 0 تا 10 ولت و سیگنال های 0-5 ولت ولتاژی بین 0 تا 5 ولت را منتقل می کنند.I2C یک پروتکل ارتباطی دیجیتال است و مقادیر پیوسته را ارسال نمی کند.

2. انتقال سیگنال:سیگنال های 4-20 میلی آمپر و 0-10 ولت به ترتیب با استفاده از یک حلقه جریان یا یک ولتاژ منتقل می شوند.سیگنال های 0-5 ولت نیز با استفاده از ولتاژ منتقل می شوند.I2C با استفاده از یک سری پالس دیجیتال منتقل می شود.

3. سازگاری:سیگنال های 4-20 میلی آمپر، 0-10 ولت و 0-5 ولت معمولاً با بسیاری از دستگاه ها سازگار هستند، زیرا آنها به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی و سایر برنامه ها استفاده می شوند.I2C در درجه اول در سیستم های تعبیه شده و برنامه های کاربردی دیگر استفاده می شود که در آن بسیاری از دستگاه ها نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر دارند.

4. قطعنامه:سیگنال های 4-20 میلی آمپر به دلیل محدوده محدود مقادیری که می توانند ارسال کنند (فقط 16 میلی آمپر) وضوح محدودی دارند.سیگنال های 0-10V و 0-5V بسته به نیازهای خاص برنامه ممکن است وضوح بالاتر و دقت بهتری ارائه دهند.I2C یک پروتکل دیجیتال است و وضوحی مانند سیگنال های آنالوگ ندارد.

5. ایمنی در برابر صدا:سیگنال های 4-20 میلی آمپر به دلیل استفاده از یک حلقه جریان برای انتقال سیگنال در برابر نویز و تداخل بسیار مقاوم هستند.سیگنال های 0-10 ولت و 0-5 ولت ممکن است بسته به پیاده سازی خاص، بیشتر مستعد نویز باشند.I2C به طور کلی در برابر نویز مقاوم است زیرا از پالس های دیجیتال برای انتقال سیگنال استفاده می کند.

کدام یک بیشترین استفاده را دارد؟

کدام یک بهترین گزینه خروجی برای فرستنده دما و رطوبت است؟

دشوار است که بگوییم کدام گزینه خروجی برای ترانسمیترهای دما و رطوبت بیشترین استفاده را دارد، زیرا به کاربرد و نیازهای خاص سیستم بستگی دارد.با این حال، 4-20mA و 0-10V به طور گسترده برای انتقال اندازه گیری دما و رطوبت در اتوماسیون صنعتی و سایر کاربردها استفاده می شود.

4-20mA یک انتخاب محبوب برای فرستنده های دما و رطوبت به دلیل استحکام و قابلیت انتقال از راه دور است.همچنین در برابر نویز و تداخل مقاوم است که آن را برای استفاده در محیط های پر سر و صدا مناسب می کند.

0-10 ولت یکی دیگر از گزینه های پرکاربرد برای فرستنده های دما و رطوبت است.وضوح بالاتر و دقت بهتری نسبت به 4-20 میلی آمپر ارائه می دهد که ممکن است در برنامه هایی که به دقت بالایی نیاز دارند مهم باشد.

در نهایت، بهترین گزینه خروجی برای یک فرستنده دما و رطوبت به نیازهای خاص برنامه بستگی دارد.فاکتورهای مربوط به فاصله بین فرستنده و گیرنده، سطح دقت و وضوح مورد نیاز، و محیط کار (به عنوان مثال، وجود نویز و تداخل).

کاربرد اصلی خروجی 4-20 میلی آمپر چیست؟

خروجی 4-20 میلی آمپر به دلیل استحکام و قابلیت های انتقال از راه دور به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی و سایر کاربردها استفاده می شود.برخی از کاربردهای رایج خروجی 4-20 میلی آمپر عبارتند از:

1. کنترل فرآیند:4-20 میلی آمپر اغلب برای انتقال متغیرهای فرآیند، مانند دما، فشار و سرعت جریان، از سنسورها به کنترل‌کننده‌ها در سیستم‌های کنترل فرآیند استفاده می‌شود.
2. ابزار دقیق صنعتی:4-20 میلی آمپر معمولاً برای انتقال داده های اندازه گیری از ابزارهای صنعتی مانند جریان سنج و سنسورهای سطح به کنترل کننده ها یا نمایشگرها استفاده می شود.
3. اتوماسیون ساختمان:4-20 میلی آمپر در سیستم های اتوماسیون ساختمان برای انتقال اطلاعات در مورد دما، رطوبت و سایر شرایط محیطی از سنسورها به کنترل کننده ها استفاده می شود.
4. تولید برق:4-20 میلی آمپر در نیروگاه های تولید برق برای انتقال داده های اندازه گیری از سنسورها و ابزارها به کنترل کننده ها و نمایشگرها استفاده می شود.
5. نفت و گاز:4-20 میلی آمپر معمولاً در صنعت نفت و گاز برای انتقال داده های اندازه گیری از حسگرها و ابزار در سکوها و خطوط لوله دریایی استفاده می شود.
6. تصفیه آب و فاضلاب:4-20 میلی آمپر در تصفیه خانه های آب و فاضلاب برای انتقال داده های اندازه گیری از سنسورها و ابزارها به کنترل کننده ها و نمایشگرها استفاده می شود.
7. غذا و نوشیدنی:4-20 میلی آمپر در صنایع غذایی و نوشیدنی برای انتقال داده های اندازه گیری از سنسورها و ابزارها به کنترل کننده ها و نمایشگرها استفاده می شود.
8. خودرو:4-20mA در صنعت خودرو برای انتقال داده های اندازه گیری از سنسورها و ابزارها به کنترلرها و نمایشگرها استفاده می شود.

آیا علاقه مند هستید در مورد فرستنده دما و رطوبت 4-20 ما بیشتر بدانید؟از طریق ایمیل با ما تماس بگیریدka@hengko.comبرای دریافت پاسخ تمام سوالات خود و دریافت اطلاعات بیشتر در مورد محصول ما.ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین تصمیم را برای نیازهای خود بگیرید.در تماس با ما دریغ نکنید - ما مشتاقانه منتظر شنیدن نظرات شما هستیم!