إلى أي مدى يمكن نقل إشارة 4-20mA؟

إلى أي مدى يمكن إرسال إشارة 4-20 مللي أمبير؟

ليس من السهل الإجابة على هذا السؤال، إذا تم تجاهل العوامل الأخرى المؤثرة، فيمكننا التقدير

للحالة العادية، يمكن أن تصل إلى حوالي 200-500 متر. دعونا نعرف بعض المعلومات الأساسية حول 4-20mA.

1. ما هي إشارة 4-20 مللي أمبير؟

إشارة 4-20 مللي أمبير هي بروتوكول قياسي يستخدم في العديد من الصناعات. إنها طريقة لنقل بيانات الإشارة التناظرية في حلقة تيار مكونة من سلكين، مما يوفر طريقة موثوقة للتواصل بين الأجهزة. تمثل القيم من 4 إلى 20 مللي أمبير عادةً من 0 إلى 100% من نطاق القياس.

2. فوائد إشارات 4-20mA

لماذا تفضل الصناعات استخدام إشارات 4-20 مللي أمبير؟ أولاً، هم أقل عرضة للضوضاء مقارنة بإشارات الجهد. وهذا يتيح النقل لمسافات أطول دون المساس بسلامة الإشارة. علاوة على ذلك، يسمح "الصفر الحي" عند 4 مللي أمبير باكتشاف الأخطاء.

3. كيف يتم نقل إشارة 4-20 مللي أمبير؟

يتم إرسال إشارة 4-20 مللي أمبير من خلال حلقة تيار مكونة من سلكين حيث يكون أحدهما هو جهد الإمداد والآخر هو مسار العودة إلى المصدر. يمثل التيار المتغير داخل الحلقة بيانات الإشارة.

4. ولكن هناك بعض العوامل التي عليك أخذها بعين الاعتبار:

العنصر المتداخل:

①جهد الإثارة ；

②الحد الأدنى من جهد التشغيل المسموح به من قبل جهاز الإرسال ；

③حجم مقاومة أخذ الجهد التي يستخدمها جهاز اللوحة لتجميع التيار ；

④حجم مقاومة السلك .

يمكنه بسهولة حساب مسافة النقل النظرية للإشارة الحالية 4-20 مللي أمبير.

من خلال هذه الكميات الأربع المترابطة. من بينها، Uo هو جهد إمداد المرسل،

ويجب التأكد من أن Uo ≥ Umin عند التحميل الكامل (التيار I = 20mA). وهي: Use-I.(RL+2r)≥ Umin.

وعادة ما يحتاج إلى قياس الكميات الفيزيائية المختلفة غير الكهربائية مثل درجة الحرارة والضغط،

المعدل والزاوية وما إلى ذلك في الصناعة. انهم جميعا بحاجة إلى تحويلها إلى التناظريةكهربائي

إشارة تنتقل إلى جهاز تحكم أو جهاز عرض على بعد بضع مئات من الأمتار. يقوم هذا الجهاز بالتحويل

الكمية الفيزيائية إلى إشارة كهربائية تسمى جهاز الإرسال. نقل الكمية التناظرية بواسطة

التيار 4-20 مللي أمبير هو الطريقة الأكثر شيوعًا في الصناعة. أحد أسباب اعتماد الإشارة الحالية

هو أنه ليس من السهل التدخل في المقاومة الداخلية اللانهائية للمصدر الحالي.

لا تؤثر مقاومة السلك المتسلسل في الحلقة على الدقة، ويمكنها نقل المئات

متر على الزوج الملتوي العادي.

4-20 مللي أمبيريشار إلى الحد الأدنى للتيار بـ 4 مللي أمبير، والحد الأقصى للتيار هو 20 مللي أمبير. بناءً على متطلبات مقاومة الانفجار،

الحد هو 20mA. الكثير من طاقة الشرارة قد يؤدي إلى اشتعال غاز قابل للاشتعال والانفجار، لذا فإن تيار 20 مللي أمبير هو الأكثر ملاءمة.

كشف الأسلاك المكسورة، والحد الأدنى للقيمة هو 4 مللي أمبير بدلاً من 0 مللي أمبير. عندما ينكسر كابل النقل بسبب خطأ،

ينخفض ​​تيار الحلقة إلى 0. عادة ما نأخذ 2mA كقيمة إنذار للانقطاع. سبب آخر هو أن 4-20mA يستخدم

نظام سلكين. أي أن السلكين هما الإشارة وأسلاك الطاقة في وقت واحد، ويتم استخدام 4 مللي أمبير لتوفير تيار العمل الثابت للدائرة إلى المستشعر.

إلى أي مدى يمكن إرسال إشارة 4-20 مللي أمبير؟

العنصر المتداخل:
①المتعلقة بجهد الإثارة ；

②يتعلق بالحد الأدنى من جهد التشغيل الذي يسمح به جهاز الإرسال ；

③يتعلق بحجم مقاومة أخذ الجهد التي يستخدمها جهاز اللوحة لتجميع التيار ；

④يتعلق بحجم مقاومة السلك.

يمكنه بسهولة حساب مسافة النقل النظرية للإشارة الحالية 4-20 مللي أمبير.

من خلال هذه الكميات الأربع المترابطة. من بينها، Uo هو جهد إمداد المرسل،

ويجب التأكد من أن Uo≥Umin عند التحميل الكامل (التيار I = 20mA). وهي: Use-I.(RL+2r)≥Umin.

وفقا لهذه الصيغة، يمكن حساب مقاومة السلك الكبيرة عندما يكون جهاز الإرسال عند جهد تشغيل منخفض.

الفرضية: معروفة: Ue=24V، I=20mA، RL=250Ω، Umin=12V. أوجد القيمة القصوى لـ r كـ 175Ω:

وبعد ذلك، وفقًا لمعادلة حساب مقاومة السلك:

فيما بينها:
ρ —— المقاومة (مقاومة البرونز = 0.017، مقاومة الألومنيوم = 0.029)
L —— طول الكابل (الوحدة: م)
S —— خط المقطع العرضي (الوحدة: مليمتر مربع)
ملاحظة: قيمة المقاومة تتناسب مع الطول وتتناسب عكسيا مع مساحة المقطع العرضي.

كلما زاد طول السلك، زادت المقاومة؛ كلما كان السلك أكثر سمكًا، انخفضت المقاومة.

خذ سلكًا نحاسيًا كمثال، ρ= 0.017 Ω·mm2/m، أي: مقاومة سلك نحاسي

بمساحة مقطعية 1mm2 وطول 1m يساوي 0.017Ω. ثم طول السلك

175Ω الموافق 1mm2 هو 175/0.017=10294 (م). من الناحية النظرية، نقل الإشارات 4-20mA

يمكن أن تصل إلى عشرات الآلاف من الأمتار (اعتمادًا على عوامل مثل الإثارة المختلفة

الفولتية وأدنى جهد العمل للمرسل).

تتمتع HENGKO بأكثر من 10 سنوات من الخبرة المتخصصة في تصنيع المعدات الأصلية/تصنيع التصميم الشخصي

التصميم التعاوني/قدرات التصميم المساعدة. نحن نقدم إخراج 4-20mA وRS485

مستشعر الغاز/التنبيه/الوحدة/العناصر. درجة حرارة ورطوبة الإخراج 4-20 مللي أمبير وRS485

يتوفر أيضًا جهاز استشعار/جهاز إرسال/مسبار. تم تصميم HENGKO خصيصًا للعملاء

تلبية متطلبات القياس الصعبة للعمليات الصناعية والتحكم البيئي.

لماذا يتم استخدام 4 إلى 20 مللي أمبير لنقل الإشارة في الأجهزة؟

يمكنك التحقق من الفيديو التالي لمعرفة التفاصيل.

خاتمة

تعتبر الإشارة 4-20 مللي أمبير معيارًا صناعيًا لسبب ما. وتعد قدرتها على الإرسال عبر مسافات طويلة دون فقدان الدقة ميزة أساسية. على الرغم من عدم وجود إجابة محددة لسؤال "إلى أي مدى" لأنه يعتمد إلى حد كبير على عوامل مثل مقاومة الأسلاك، وضوضاء الإشارة، وإمدادات الطاقة، ومقاومة الحمل، مع اتخاذ التدابير الصحيحة، فإنه يمكن أن يغطي مسافات كبيرة بشكل موثوق. ومن خلال تطبيقها العملي في الصناعات وتكنولوجيا الاستشعار، نرى قيمة وأهمية إشارات 4-20 مللي أمبير في عالمنا المترابط.

الأسئلة الشائعة

1. ما أهمية "الصفر الحي" عند 4mA في إشارة 4-20mA؟

يسمح "الصفر المباشر" عند 4 مللي أمبير باكتشاف الأخطاء. إذا انخفضت الإشارة إلى أقل من 4 مللي أمبير، فهذا يشير إلى وجود خطأ، مثل انقطاع الحلقة أو فشل الجهاز.

2. لماذا تعتبر إشارة 4-20 مللي أمبير أقل عرضة للضوضاء؟

الإشارات الحالية أقل تأثراً بتغيرات المقاومة والضوضاء الكهربائية. ولهذا السبب يتم تفضيلها للإرسال لمسافات طويلة وفي البيئات الصاخبة كهربائيًا.

3. ما هو الدور الذي تلعبه مقاومة الحمل في نقل إشارة 4-20mA؟

يجب أن تتطابق مقاومة الحمل مع مصدر الطاقة. إذا كانت مقاومة الحمل عالية جدًا، فقد لا يتمكن مصدر الطاقة من دفع تيار الحلقة، مما يحد من مسافة النقل.

4. هل يمكن نقل إشارة 4-20mA لاسلكيًا؟

نعم، مع استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال المصممة خصيصًا لهذا الغرض، يمكن نقل إشارات 4-20 مللي أمبير لاسلكيًا.

5. هل من الممكن تمديد مسافة الإرسال لإشارة 4-20 مللي أمبير؟

نعم، من خلال استخدام الأسلاك المناسبة، وتقليل الضوضاء، وضمان إمداد طاقة كافٍ، وموازنة مقاومة الحمل، يمكن تمديد مسافة النقل.

إذا كنت مهتمًا بإمكانيات إشارات 4-20 مللي أمبير وترغب في تنفيذ مثل هذه الأنظمة أو تحسينها في مجال عملك،

لا تتردد في اتخاذ الخطوة التالية. لمزيد من المعلومات أو الدعم أو الاستشارة، تواصل مع الخبراء.

اتصل بـ HENGKO الآن علىka@hengko.comودعونا نحقق مسافات نقل مثالية معًا.