Hvor langt kan 4-20mA signal transmitteres?

Hvor langt kan et 4-20mA signal transmitteres?

Dette er ikke så let at svare på spørgsmålet, hvis andre, der påvirker alle andre faktorer ignoreres, kan vi estimere

for normal tilstand kan det gå omkring 200-500m. Lad os vide nogle grundlæggende oplysninger om 4-20mA.

1. Hvad er et 4-20mA signal?

4-20mA-signalet er en standardprotokol, der bruges i mange industrier. Det er en metode til at transmittere analoge signaldata i en to-leder strømsløjfe, hvilket giver en pålidelig måde at kommunikere mellem enheder. Værdierne fra 4-20mA repræsenterer typisk 0 til 100 % af et måleområde.

2. Fordele ved 4-20mA signaler

Hvorfor foretrækker industrier at bruge 4-20mA-signaler? For det første er de mindre modtagelige for støj sammenlignet med spændingssignaler. Dette muliggør transmission over længere afstande uden at kompromittere signalintegriteten. Ydermere giver "live nul" ved 4mA mulighed for fejldetektion.

3. Hvordan transmitteres et 4-20mA signal?

Et 4-20mA signal sendes gennem en to-leder strømsløjfe, hvor den ene ledning er forsyningsspændingen, og den anden er en returvej til kilden. Den varierende strøm i sløjfen repræsenterer signaldataene.

4. Men har nogle faktorer, du skal overveje:

Interfereret element:

①Excitationsspænding;

②Minimum driftsspænding tilladt af senderen;

③Størrelsen på den spændingsmodstand, der bruges af kortenheden til at indsamle strøm;

④Størrelse af ledningsmodstanden.

Det kan nemt beregne den teoretiske transmissionsafstand for 4-20mA strømsignal.

Gennem disse fire relaterede mængder. Blandt dem er Uo senderens forsyningsspænding,

og det skal sikres, at Uo ≥ Umin ved fuld belastning (strøm I=20mA). Nemlig: Brug-I.(RL+2r)≥ Umin.

Det skal normalt måle forskellige ikke-elektriske fysiske størrelser såsom temperatur, tryk,

hastighed, vinkel og så videre i industri. De skal alle konverteres til en analogelektriske

signal, der overføres til en kontrol- eller displayenhed et par hundrede meter væk. Denne enhed konverterer

fysisk mængde ind i et elektrisk signal kaldet en sender. Sender den analoge mængde ved

4-20 mA strøm er den mest almindelige metode i industrien. En grund til at vedtage det nuværende signal

er, at det ikke er let at forstyrre og den uendelige indre modstand af strømkilden.

Modstanden af ​​ledningen i serie i løkken påvirker ikke nøjagtigheden, og den kan transmittere hundredvis

af meter på det almindelige snoede par.

4-20mArefereret til min strøm som 4mA, og max strøm er 20mA. Baseret på kravet om eksplosionssikker,

begrænsningen er 20mA. For meget gnistenergi kan antænde brændbar og eksplosiv gas, så en 20mA strøm er bedst egnet.

Registrer knækkede ledninger, og minimumsværdien er 4mA i stedet for 0mA. Når transmissionskablet er brudt på grund af en fejl,

sløjfestrømmen falder til 0. Vi tager normalt 2mA som en frakoblingsalarmværdi. En anden grund er, at 4-20mA bruger en

to-leder system. Det vil sige, at de to ledninger er signalet og strømledningerne samtidigt, og 4mA bruges til at levere den statiske arbejdsstrøm af kredsløbet til sensoren.

Hvor langt kan et 4-20mA signal transmitteres?

Interfereret element:
①Relateret til excitationsspændingen；

②Relateret til den minimale driftsspænding tilladt af senderen;

③Relateret til størrelsen af ​​den spændingsmodstand, der bruges af kortenheden til at indsamle strøm;

④Relateret til størrelsen af ​​ledningsmodstanden.

Det kan nemt beregne den teoretiske transmissionsafstand for 4-20mA strømsignal.

Gennem disse fire relaterede mængder. Blandt dem er Uo senderens forsyningsspænding,

og det skal sikres, at Uo≥Umin ved fuld belastning (strøm I=20mA). Nemlig: Brug-I.(RL+2r)≥Umin.

I henhold til denne formel kan den store ledningsmodstand beregnes, når transmitteren har lav driftsspænding.

Hypotese：kendt：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。Find den maksimale værdi af r som 175Ω：

Og så, ifølge beregningsformlen for ledningsmodstand:

Blandt dem:
ρ——Resistivitet(bronzeresistivitet=0,017, aluminiumsresistivitet=0,029)
L——Kablets længde (Enhed： M)
S——Tværsnittets linje (Enhed： Kvadratmillimeter)
Bemærk: Modstandsværdien er proportional med længden og omvendt proportional med tværsnitsarealet.

Jo længere tråd, jo større modstand; jo tykkere tråd, jo lavere modstand.

Tag kobbertråd som et eksempel, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, det vil sige: modstanden af ​​en kobbertråd

med et tværsnitsareal på 1mm2 og en længde på 1m er 0,017Ω. Derefter trådlængden på

175Ω svarende til 1mm2 er 175/0,017=10294 (m). I teorien 4-20mA signaltransmission

kan nå titusindvis af meter (afhængigt af faktorer såsom forskellig excitation

spændinger og senderens laveste arbejdsspænding).

HENGKO har mere end 10 års OEM/ODM tilpasset erfaring og professionel

samarbejdsdesign/assisteret designfunktioner. Vi leverer 4-20mA og RS485 output

gassensor/alarm/modul/elementer. 4-20mA og RS485 udgangstemperatur og luftfugtighed

sensor/sender/sonde er også tilgængelige.HENGKO er specielt designet til kunderne

opfylde de krævende målekrav til industrielle processer og miljøkontrol.

Hvorfor bruges 4 til 20ma til signaltransmission i instrumentering?

Du kan tjekke som følger videoen for at vide detaljer.

Konklusion

4-20mA-signalet er en industristandard af en grund. Dens evne til at blive transmitteret over lange afstande uden tab af nøjagtighed er en vigtig fordel. Selvom der ikke er noget endeligt svar på "hvor langt", da det i høj grad afhænger af faktorer som ledningsmodstand, signalstøj, strømforsyning og belastningsmodstand, kan den med de rigtige foranstaltninger pålideligt dække betydelige afstande. Gennem dens praktiske anvendelse i industrier og sensorteknologi ser vi værdien og vigtigheden af ​​4-20mA signaler i vores sammenkoblede verden.

Ofte stillede spørgsmål

1. Hvad er vigtigheden af ​​"live nul" ved 4mA i et 4-20mA signal?

"Live nul" ved 4mA giver mulighed for fejldetektion. Hvis et signal falder til under 4mA, indikerer det en fejl, såsom et brud i sløjfen eller en enhedsfejl.

2. Hvorfor er et 4-20mA signal mindre modtageligt for støj?

Strømsignaler påvirkes mindre af modstandsændringer og elektrisk støj. Det er derfor, de foretrækkes til langdistancetransmission og i elektrisk støjende miljøer.

3. Hvilken rolle spiller belastningsmodstand i transmissionen af ​​et 4-20mA signal?

Belastningsmodstanden skal svare til strømforsyningen. Hvis belastningsmodstanden er for høj, er strømforsyningen muligvis ikke i stand til at drive sløjfestrømmen, hvilket begrænser transmissionsafstanden.

4. Kan et 4-20mA signal transmitteres trådløst?

Ja, med brug af sendere og modtagere, der er specielt designet til dette formål, kan 4-20mA signaler transmitteres trådløst.

5. Er det muligt at forlænge transmissionsafstanden for et 4-20mA signal?

Ja, ved at bruge korrekte ledninger, reducere støj, sikre en tilstrækkelig strømforsyning og afbalancere belastningsmodstanden, kan transmissionsafstanden forlænges.

Hvis du er fascineret af potentialet ved 4-20mA-signaler og ønsker at implementere eller optimere sådanne systemer i din branche,

tøv ikke med at tage det næste skridt. Kontakt eksperterne for mere information, support eller konsultation.

Kontakt HENGKO nu påka@hengko.comog lad os sammen opnå optimale transmissionsafstande.