اقرأ هذا يكفي حول ما هو خرج 4-20 مللي أمبير

ما هو الناتج 4-20mA؟

1.) مقدمة

4-20 مللي أمبير (ملي أمبير) هو نوع من التيار الكهربائي شائع الاستخدام لنقل الإشارات التناظرية في أنظمة التحكم في العمليات الصناعية والأتمتة. إنها حلقة تيار ذاتية التشغيل ذات جهد منخفض يمكنها نقل الإشارات عبر مسافات طويلة ومن خلال بيئات صاخبة كهربائيًا دون تدهور الإشارة بشكل كبير.

يمثل النطاق 4-20 مللي أمبير مدى 16 مللي أمبير، حيث تمثل أربعة مللي أمبير القيمة الدنيا أو الصفر للإشارة و20 مللي أمبير تمثل القيمة القصوى أو القيمة الكاملة للإشارة. يتم تشفير القيمة الفعلية للإشارة التناظرية المرسلة كموضع ضمن هذا النطاق، مع تناسب المستوى الحالي مع قيمة الإشارة.

غالبًا ما يستخدم خرج 4-20 مللي أمبير لنقل الإشارات التناظرية من أجهزة الاستشعار والأجهزة الميدانية الأخرى، مثل مجسات درجة الحرارة ومحولات الضغط، للتحكم في الأنظمة ومراقبتها. كما أنها تستخدم لنقل الإشارات بين المكونات المختلفة داخل نظام التحكم، مثل من وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) إلى مشغل الصمام.

في الأتمتة الصناعية، يعد خرج 4-20 مللي أمبير إشارة شائعة الاستخدام لنقل المعلومات من أجهزة الاستشعار والأجهزة الأخرى. يعد مخرج 4-20 مللي أمبير، المعروف أيضًا باسم الحلقة الحالية، طريقة قوية وموثوقة لنقل البيانات عبر مسافات طويلة، حتى في البيئات الصاخبة. سوف يستكشف منشور المدونة هذا أساسيات مخرج 4-20 مللي أمبير، بما في ذلك كيفية عمله ومزايا وعيوب استخدامه في أنظمة الأتمتة الصناعية.

خرج 4-20 مللي أمبير هو إشارة تناظرية يتم إرسالها باستخدام تيار ثابت من 4-20 مللي أمبير (ملي أمبير). وغالبًا ما يتم استخدامه لنقل معلومات حول قياس كمية فيزيائية، مثل الضغط أو درجة الحرارة أو معدل التدفق. على سبيل المثال، قد يرسل مستشعر درجة الحرارة إشارة 4-20 مللي أمبير تتناسب مع درجة الحرارة التي يقيسها.

إحدى المزايا الرئيسية لاستخدام خرج 4-20 مللي أمبير هو أنه معيار عالمي في الأتمتة الصناعية. وهذا يعني أن مجموعة واسعة من الأجهزة، مثل أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم والمحركات، مصممة لتكون متوافقة مع إشارات 4-20 مللي أمبير. فهو يجعل دمج الأجهزة الجديدة في نظام موجود أمرًا سهلاً، طالما أنها تدعم خرج 4-20 مللي أمبير.

2.) كيف يعمل إخراج 4-20mA؟

يتم إرسال خرج 4-20 مللي أمبير باستخدام حلقة تيار تتكون من جهاز إرسال وجهاز استقبال. يقوم جهاز الإرسال، وهو عادة جهاز استشعار أو أي جهاز آخر يقيس كمية مادية، بتوليد إشارة 4-20 مللي أمبير ويرسلها إلى جهاز الاستقبال. يستقبل جهاز الاستقبال، وهو عادة وحدة تحكم أو أي جهاز آخر مسؤول عن معالجة الإشارة، إشارة 4-20 مللي أمبير ويفسر المعلومات التي تحتوي عليها.

لكي يتم نقل إشارة 4-20 مللي أمبير بدقة، من المهم الحفاظ على تيار ثابت عبر الحلقة. يتم تحقيق ذلك باستخدام مقاوم يحد التيار في جهاز الإرسال، مما يحد من كمية التيار التي يمكن أن تتدفق عبر الدائرة. يتم اختيار مقاومة الحد الحالي للسماح للنطاق المطلوب من 4-20 مللي أمبير بالتدفق عبر الحلقة.

إحدى الفوائد الرئيسية لاستخدام الحلقة الحالية هي أنها تسمح بنقل إشارة 4-20 مللي أمبير عبر مسافات طويلة دون المعاناة من تدهور الإشارة. وذلك لأن الإشارة تنتقل كتيار وليس كجهد، وهو أقل عرضة للتداخل والضوضاء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحلقات الحالية نقل إشارة 4-20 مللي أمبير عبر أزواج ملتوية أو كابلات متحدة المحور، مما يقلل من خطر تدهور الإشارة.

3.) مزايا استخدام مخرجات 4-20mA

هناك العديد من المزايا لاستخدام مخرجات 4-20 مللي أمبير في أنظمة الأتمتة الصناعية. بعض الفوائد الرئيسية تشمل ما يلي:

نقل الإشارات لمسافات طويلة:يمكن لمخرج 4-20 مللي أمبير إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة دون التعرض لتدهور الإشارة. إنه مثالي للاستخدام في التطبيقات التي يكون فيها جهاز الإرسال والاستقبال متباعدين، كما هو الحال في المنشآت الصناعية الكبيرة أو منصات النفط البحرية.

ج: مناعة عالية الضوضاء:الحلقات الحالية مقاومة للغاية للضوضاء والتداخل، مما يجعلها مثالية للاستخدام في البيئات الصاخبة. وهذا مهم بشكل خاص في البيئات الصناعية، حيث يمكن أن تسبب الضوضاء الكهربائية الصادرة عن المحركات والمعدات الأخرى مشاكل في نقل الإشارة.

ب: التوافق مع مجموعة واسعة من الأجهزة:بما أن خرج 4-20 مللي أمبير هو معيار عالمي في الأتمتة الصناعية، فهو متوافق مع العديد من الأجهزة. فهو يجعل دمج الأجهزة الجديدة في نظام موجود أمرًا سهلاً، طالما أنها تدعم خرج 4-20 مللي أمبير.

4.) عيوب استخدام مخرجات 4-20mA

في حين أن خرج 4-20 مللي أمبير له العديد من المزايا، إلا أن هناك أيضًا بعض العيوب لاستخدامه في أنظمة الأتمتة الصناعية. وتشمل هذه:

ج: القرار المحدود:خرج 4-20 مللي أمبير هو إشارة تناظرية يتم إرسالها باستخدام نطاق مستمر من القيم. ومع ذلك، فإن دقة الإشارة محدودة بنطاق 4-20 مللي أمبير، وهو 16 مللي أمبير فقط. قد لا يكون هذا كافيًا للتطبيقات التي تتطلب درجة عالية من الدقة أو الحساسية.

ب: الاعتماد على مصدر الطاقة:لكي يتم نقل إشارة 4-20 مللي أمبير بدقة، من المهم الحفاظ على تيار ثابت عبر الحلقة. وهذا يتطلب مصدر طاقة، وهو ما يمكن أن يشكل تكلفة إضافية وتعقيدًا في النظام. بالإضافة إلى ذلك، قد يتعطل مصدر الطاقة أو يتعطل، مما قد يؤثر على نقل إشارة 4-20 مللي أمبير.

5.) الاستنتاج

يعد خرج 4-20mA نوعًا من الإشارات المستخدمة على نطاق واسع في أنظمة الأتمتة الصناعية. يتم إرساله باستخدام تيار ثابت قدره 4-20 مللي أمبير ويتم استقباله باستخدام حلقة تيار تتكون من جهاز إرسال وجهاز استقبال. يتميز مخرج 4-20 مللي أمبير بالعديد من المزايا، بما في ذلك نقل الإشارة لمسافات طويلة، ومناعة عالية للضوضاء، والتوافق مع مجموعة واسعة من الأجهزة. ومع ذلك، فإنه يحتوي أيضًا على بعض العيوب، بما في ذلك الدقة المحدودة والاعتماد على مصدر الطاقة. بشكل عام، يعد خرج 4-20 مللي أمبير طريقة موثوقة وقوية لنقل البيانات في أنظمة الأتمتة الصناعية.

ما هو الفرق بين 4-20ma، 0-10v، 0-5v، وI2C الإخراج؟

4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت، و0-5 فولت كلها إشارات تناظرية شائعة الاستخدام في الأتمتة الصناعية والتطبيقات الأخرى. يتم استخدامها لنقل معلومات حول قياس كمية فيزيائية، مثل الضغط أو درجة الحرارة أو معدل التدفق.

والفرق الرئيسي بين هذه الأنواع من الإشارات هو نطاق القيم التي يمكنها إرسالها. يتم إرسال إشارات 4-20 مللي أمبير باستخدام تيار ثابت 4-20 مللي أمبير، ويتم إرسال إشارات 0-10 فولت باستخدام جهد يتراوح من 0 إلى 10 فولت، ويتم إرسال إشارات 0-5 فولت باستخدام جهد يتراوح من 0 إلى 5 فولت.

I2C (الدوائر المتكاملة) هو بروتوكول اتصال رقمي يستخدم لنقل البيانات بين الأجهزة. يتم استخدامه بشكل شائع في الأنظمة المدمجة والتطبيقات الأخرى حيث تحتاج العديد من الأجهزة إلى التواصل مع بعضها البعض. على عكس الإشارات التناظرية، التي تنقل المعلومات كنطاق مستمر من القيم، يستخدم I2C سلسلة من النبضات الرقمية لنقل البيانات.

ولكل نوع من هذه الأنواع من الإشارات مجموعة من المزايا والعيوب، وسيعتمد الاختيار الأفضل على المتطلبات المحددة للتطبيق. على سبيل المثال، غالبًا ما تُفضل إشارات 4-20 مللي أمبير لنقل الإشارات لمسافات طويلة ومناعة عالية للضوضاء، في حين أن إشارات 0-10 فولت و0-5 فولت قد توفر دقة أعلى ودقة أفضل. يُستخدم I2C عمومًا للاتصالات قصيرة المسافة بين عدد صغير من الأجهزة.

1. نطاق القيم:تنقل إشارات 4-20 مللي أمبير تيارًا يتراوح من 4 إلى 20 مللي أمبير، وتنقل إشارات 0-10 فولت جهدًا يتراوح من 0 إلى 10 فولت، وتنقل إشارات 0-5 فولت جهدًا يتراوح من 0 إلى 5 فولت. I2C هو بروتوكول اتصال رقمي ولا ينقل قيمًا مستمرة.

2. نقل الإشارة:يتم إرسال إشارات 4-20 مللي أمبير و0-10 فولت باستخدام حلقة تيار أو جهد كهربائي، على التوالي. يتم أيضًا إرسال إشارات 0-5V باستخدام الجهد. يتم إرسال I2C باستخدام سلسلة من النبضات الرقمية.

3. التوافق:إشارات 4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت، و0-5 فولت متوافقة عادةً مع العديد من الأجهزة، حيث أنها تستخدم على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والتطبيقات الأخرى. يُستخدم I2C بشكل أساسي في الأنظمة المدمجة والتطبيقات الأخرى حيث تحتاج العديد من الأجهزة إلى التواصل مع بعضها البعض.

4. القرار:تتمتع إشارات 4-20 مللي أمبير بدقة محدودة بسبب النطاق المحدود للقيم التي يمكنها إرسالها (16 مللي أمبير فقط). قد توفر إشارات 0-10 فولت و0-5 فولت دقة أعلى ودقة أفضل، وفقًا للمتطلبات المحددة للتطبيق. I2C هو بروتوكول رقمي وليس له دقة بنفس الطريقة التي تعمل بها الإشارات التناظرية.

5. مناعة الضوضاء:إشارات 4-20 مللي أمبير مقاومة للغاية للضوضاء والتداخل بسبب استخدام حلقة تيار لنقل الإشارة. قد تكون الإشارات 0-10 فولت و0-5 فولت أكثر عرضة للضوضاء، اعتمادًا على التنفيذ المحدد. I2C مقاوم بشكل عام للضوضاء لأنه يستخدم نبضات رقمية لنقل الإشارات.

أي واحد هو الأكثر استخداما؟

ما هو خيار الإخراج الأفضل لجهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة؟

من الصعب تحديد خيار الإخراج الأكثر استخدامًا لأجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة، لأنه يعتمد على التطبيق والمتطلبات المحددة للنظام. ومع ذلك، يتم استخدام 4-20 مللي أمبير و0-10 فولت على نطاق واسع لنقل قياسات درجة الحرارة والرطوبة في الأتمتة الصناعية والتطبيقات الأخرى.

يعد 4-20mA خيارًا شائعًا لأجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة نظرًا لقوته وقدراته على النقل لمسافات طويلة. كما أنها مقاومة للضوضاء والتداخل، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في البيئات الصاخبة.

0-10V هو خيار آخر يستخدم على نطاق واسع لأجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة. إنه يوفر دقة أعلى ودقة أفضل من 4-20 مللي أمبير، وهو ما قد يكون مهمًا في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية.

في النهاية، سيعتمد أفضل خيار إخراج لجهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة على المتطلبات المحددة للتطبيق. عوامل المسافة بين المرسل والمستقبل، ومستوى الدقة والتحليل اللازمين، وبيئة التشغيل (على سبيل المثال، وجود الضوضاء والتداخل).

ما هو التطبيق الرئيسي للإخراج 4-20mA؟

يُستخدم خرج 4-20 مللي أمبير على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والتطبيقات الأخرى نظرًا لقوته وقدرات النقل لمسافات طويلة. تتضمن بعض التطبيقات الشائعة لمخرجات 4-20 مللي أمبير ما يلي:

1. التحكم في العمليات:غالبًا ما يستخدم 4-20 مللي أمبير لنقل متغيرات العملية، مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق، من أجهزة الاستشعار إلى وحدات التحكم في أنظمة التحكم في العمليات.
2. الأجهزة الصناعية:يُستخدم 4-20 مللي أمبير بشكل شائع لنقل بيانات القياس من الأدوات الصناعية، مثل أجهزة قياس التدفق وأجهزة استشعار المستوى، إلى وحدات التحكم أو شاشات العرض.
3. أتمتة البناء:يتم استخدام 4-20 مللي أمبير في أنظمة التشغيل الآلي للمباني لنقل المعلومات حول درجة الحرارة والرطوبة والظروف البيئية الأخرى من أجهزة الاستشعار إلى وحدات التحكم.
4. توليد الطاقة:يستخدم 4-20mA في محطات توليد الطاقة لنقل بيانات القياس من أجهزة الاستشعار والأدوات إلى وحدات التحكم وشاشات العرض.
5. النفط والغاز:يُستخدم 4-20 مللي أمبير بشكل شائع في صناعة النفط والغاز لنقل بيانات القياس من أجهزة الاستشعار والأدوات الموجودة في المنصات وخطوط الأنابيب البحرية.
6. معالجة المياه ومياه الصرف الصحي:يستخدم 4-20mA في محطات معالجة المياه ومياه الصرف الصحي لنقل بيانات القياس من أجهزة الاستشعار والأدوات إلى وحدات التحكم وشاشات العرض.
7. الأطعمة والمشروبات:يستخدم 4-20mA في صناعة الأغذية والمشروبات لنقل بيانات القياس من أجهزة الاستشعار والأدوات إلى وحدات التحكم وشاشات العرض.
8. السيارات:يستخدم 4-20mA في صناعة السيارات لنقل بيانات القياس من أجهزة الاستشعار والأدوات إلى وحدات التحكم وشاشات العرض.

هل أنت مهتم بمعرفة المزيد عن جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة 4-20 الخاص بنا؟ الاتصال بنا عن طريق البريد الإلكترونيka@hengko.comللحصول على إجابات لجميع أسئلتك والحصول على مزيد من المعلومات حول منتجنا. نحن هنا لمساعدتك في اتخاذ القرار الأفضل الذي يلبي احتياجاتك. لا تتردد في التواصل معنا – نحن نتطلع إلى الاستماع إليك!