ஏன் 4-20mA?

4-20mA என்றால் என்ன?

4-20mA DC (1-5V DC) சமிக்ஞை தரநிலையானது சர்வதேச மின் தொழில்நுட்ப ஆணையத்தால் (IEC) வரையறுக்கப்படுகிறது மற்றும் செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் அனலாக் சிக்னல்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பொதுவாக, கருவிகள் மற்றும் மீட்டர்களுக்கான சமிக்ஞை மின்னோட்டம் 4-20mA ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது, 4mA குறைந்தபட்ச மின்னோட்டத்தையும் 20mA அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தையும் குறிக்கிறது.

தற்போதைய வெளியீடு ஏன்?

தொழில்துறை அமைப்புகளில், வோல்டேஜ் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தி நீண்ட தூரத்திற்கு சிக்னல்களை நிலைப்படுத்தவும் அனுப்பவும் சிக்னல் பெருக்கியைப் பயன்படுத்துவது பல சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும். முதலாவதாக, கேபிள்கள் வழியாக அனுப்பப்படும் மின்னழுத்த சமிக்ஞைகள் இரைச்சல் குறுக்கீட்டிற்கு ஆளாகின்றன. இரண்டாவதாக, பரிமாற்றக் கோடுகளின் விநியோகிக்கப்பட்ட எதிர்ப்பு மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்தும். மூன்றாவதாக, புலத்தில் உள்ள சிக்னல் பெருக்கிக்கு மின்சாரம் வழங்குவது சவாலானது.

இந்தச் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கும், சத்தத்தின் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்கும், சத்தத்திற்கு குறைவான உணர்திறன் இருப்பதால், சிக்னல்களை அனுப்ப மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 4-20mA தற்போதைய வளையமானது பூஜ்ஜிய சிக்னலைக் குறிக்க 4mA ஐப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் முழு அளவிலான சிக்னலைக் குறிக்க 20mA ஐப் பயன்படுத்துகிறது, 4mA க்குக் கீழே மற்றும் 20mA க்கு மேல் உள்ள சிக்னல்கள் பல்வேறு தவறான அலாரங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நாம் ஏன் 4-20mA DC (1-5V DC) பயன்படுத்துகிறோம்?

புல கருவிகள் இரண்டு கம்பி அமைப்பைச் செயல்படுத்தலாம், அங்கு மின்சாரம் மற்றும் சுமை ஒரு பொதுவான புள்ளியுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் புல டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அறை கருவிக்கு இடையில் சமிக்ஞை தொடர்பு மற்றும் மின்சாரம் வழங்க இரண்டு கம்பிகள் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தொடக்க மின்னோட்டமாக 4mA DC சிக்னலைப் பயன்படுத்துவது டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு நிலையான இயக்க மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது, மேலும் 4mA DC இல் மின் பூஜ்ஜிய புள்ளியை அமைப்பது, இது இயந்திர பூஜ்ஜிய புள்ளியுடன் ஒத்துப்போவதில்லை, இது மின் இழப்பு மற்றும் கேபிள் முறிவுகள் போன்ற தவறுகளைக் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. . கூடுதலாக, இரண்டு கம்பி அமைப்பு பாதுகாப்பு தடைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றது, வெடிப்பு பாதுகாப்பிற்கு உதவுகிறது.

கட்டுப்பாட்டு அறை கருவிகள் மின்னழுத்த-இணை சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே கட்டுப்பாட்டு அமைப்பைச் சேர்ந்த கருவிகள் பொதுவான முனையத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, இது கருவி சோதனை, சரிசெய்தல், கணினி இடைமுகங்கள் மற்றும் அலாரம் சாதனங்களுக்கு வசதியாக இருக்கும்.

புலம் கருவிகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அறை கருவிகளுக்கு இடையே சமிக்ஞை தொடர்புக்கு 4-20mA DC ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான காரணம் என்னவென்றால், புலத்திற்கும் கட்டுப்பாட்டு அறைக்கும் இடையிலான தூரம் குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம், இது அதிக கேபிள் எதிர்ப்பிற்கு வழிவகுக்கும். நீண்ட தூரத்திற்கு மின்னழுத்த சமிக்ஞைகளை கடத்துவது கேபிள் எதிர்ப்பின் காரணமாக ஏற்படும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மற்றும் பெறும் கருவியின் உள்ளீடு எதிர்ப்பின் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க பிழைகளை ஏற்படுத்தும். ரிமோட் டிரான்ஸ்மிஷனுக்கு நிலையான மின்னோட்ட மூல சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துவது கேபிள் நீளத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் லூப்பில் உள்ள மின்னோட்டம் மாறாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது, இது பரிமாற்ற துல்லியத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

1-5V DC சிக்னலைப் பயன்படுத்துவதற்கான காரணம், கட்டுப்பாட்டு அறைக் கருவிகளுக்கு இடையேயான தொடர்பைப் பயன்படுத்துவதற்கு ஒரே சமிக்ஞையைப் பெறும் பல கருவிகளை எளிதாக்குவதற்கும், வயரிங் மற்றும் பல்வேறு சிக்கலான கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கும் உதவுகிறது. தற்போதைய மூலமானது ஒன்றோடொன்று இணைக்கும் சமிக்ஞையாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், பல கருவிகள் ஒரே சமிக்ஞையை ஒரே நேரத்தில் பெறும்போது, ​​அவற்றின் உள்ளீட்டு எதிர்ப்புகள் தொடரில் இணைக்கப்பட வேண்டும். இது கடத்தும் கருவியின் சுமை திறனை விட அதிகமாக இருக்கும், மேலும் பெறும் கருவிகளின் சிக்னல் தரை ஆற்றல்கள் வேறுபட்டதாக இருக்கும், குறுக்கீட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது மற்றும் மையப்படுத்தப்பட்ட மின்சாரம் தடுக்கிறது.

மின்னழுத்த மூல சமிக்ஞையை ஒன்றோடொன்று இணைப்பிற்குப் பயன்படுத்துவதற்கு, புலக் கருவிகளுடன் தொடர்பு கொள்ளப் பயன்படுத்தப்படும் தற்போதைய சமிக்ஞையை மின்னழுத்த சமிக்ஞையாக மாற்ற வேண்டும். தற்போதைய டிரான்ஸ்மிஷன் சர்க்யூட்டில் ஒரு நிலையான 250-ஓம் மின்தடையை இணைப்பது எளிமையான முறை, 4-20mA DC ஐ 1-5V DC ஆக மாற்றுகிறது. பொதுவாக, இந்த பணி ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டர் மூலம் நிறைவேற்றப்படுகிறது.

இந்த வரைபடம் 4-20mA மின்னோட்ட சிக்னலை 1-5V மின்னழுத்த சமிக்ஞையாக மாற்ற 250-ஓம் மின்தடையைப் பயன்படுத்துகிறது, பின்னர் அது ஒரு RC வடிகட்டி மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் AD மாற்றும் பின்னுடன் இணைக்கப்பட்ட டையோடு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது.

"4-20mA மின்னோட்ட சமிக்ஞையை மின்னழுத்த சமிக்ஞையாக மாற்றுவதற்கான எளிய சுற்று வரைபடம் இங்கே இணைக்கப்பட்டுள்ளது:

டிரான்ஸ்மிட்டர் டிரான்ஸ்மிஷனுக்கு 4-20mA DC சிக்னலைப் பயன்படுத்த ஏன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது?

1. அபாயகரமான சூழல்களுக்கான பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்: அபாயகரமான சூழல்களில் பாதுகாப்பு, குறிப்பாக வெடிப்பு-தடுப்பு கருவிகளுக்கு, கருவியை இயக்குவதற்கு தேவையான நிலையான மற்றும் மாறும் சக்தி நுகர்வு குறைக்கப்பட வேண்டும். 4-20mA DC நிலையான சமிக்ஞையை வெளியிடும் டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் பொதுவாக 24V DC மின் விநியோகத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. DC மின்னழுத்தத்தின் பயன்பாடு முக்கியமாக பெரிய மின்தேக்கிகள் மற்றும் தூண்டிகளின் தேவையை நீக்குகிறது மற்றும் டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அறை கருவிக்கு இடையில் இணைக்கும் கம்பிகளின் விநியோகிக்கப்பட்ட கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டலில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது ஹைட்ரஜன் வாயுவின் பற்றவைப்பு மின்னோட்டத்தை விட மிகக் குறைவு.

2. மின்னழுத்த மூலத்தை விட தற்போதைய மூல பரிமாற்றம் விரும்பப்படுகிறது: புலம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அறைக்கு இடையே உள்ள தூரம் கணிசமானதாக இருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில், மின்னழுத்த மூல சமிக்ஞைகளை பரிமாற்றத்திற்கான பயன்பாடு கேபிள் எதிர்ப்பு மற்றும் உள்ளீட்டால் ஏற்படும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க பிழைகளை அறிமுகப்படுத்தலாம். பெறும் கருவியின் எதிர்ப்பு. ரிமோட் டிரான்ஸ்மிஷனுக்கு தற்போதைய மூல சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துவது, கேபிள் நீளத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், லூப்பில் மின்னோட்டம் மாறாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது, இதன் மூலம் பரிமாற்ற துல்லியத்தை பராமரிக்கிறது.

3. அதிகபட்ச மின்னோட்டமாக 20mA தேர்வு: 20mA அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தின் தேர்வு பாதுகாப்பு, நடைமுறை, மின் நுகர்வு மற்றும் செலவு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. வெடிப்பு-தடுப்பு கருவிகள் குறைந்த மின்னழுத்தம் மற்றும் குறைந்த மின்னோட்டத்தை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். 4-20mA மின்னோட்டம் மற்றும் 24V DC ஆகியவை எரியக்கூடிய வாயுக்களின் முன்னிலையில் பயன்படுத்த பாதுகாப்பானவை. 24V DC உடன் ஹைட்ரஜன் வாயுவின் பற்றவைப்பு மின்னோட்டம் 200mA ஆகும், இது 20mA ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. கூடுதலாக, உற்பத்தி தள கருவிகளுக்கு இடையிலான தூரம், சுமை, மின் நுகர்வு, மின்னணு கூறு தேவைகள் மற்றும் மின்சாரம் வழங்கல் தேவைகள் போன்ற காரணிகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகின்றன.

4. தொடக்க மின்னோட்டமாக 4mA தேர்வு: 4-20mA ஐ வெளியிடும் பெரும்பாலான டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் இரண்டு கம்பி அமைப்பில் இயங்குகின்றன, அங்கு மின்சாரம் மற்றும் சுமை ஒரு பொதுவான புள்ளியுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இரண்டு கம்பிகள் மட்டுமே சமிக்ஞை தொடர்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மற்றும் ஃபீல்ட் டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அறை கருவிக்கு இடையேயான மின்சாரம். டிரான்ஸ்மிட்டர் சர்க்யூட் இயங்குவதற்கு 4mA தொடக்க மின்னோட்டத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். ஒரு 4mA தொடக்க மின்னோட்டம், இயந்திர பூஜ்ஜிய புள்ளியுடன் ஒத்துப்போவதில்லை, இது ஒரு "செயலில் பூஜ்ஜிய புள்ளியை" வழங்குகிறது, இது மின் இழப்பு மற்றும் கேபிள் முறிவுகள் போன்ற தவறுகளை அடையாளம் காண உதவுகிறது.

4-20mA சிக்னல்களின் பயன்பாடு குறைந்தபட்ச குறுக்கீடு, பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது, இது தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட தரநிலையாக அமைகிறது. இருப்பினும், 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V மற்றும் 0-10V போன்ற பிற வெளியீட்டு சமிக்ஞை வடிவங்களும் சென்சார் சிக்னல்களை சிறப்பாகக் கையாளவும் பல்வேறு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை ஆதரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.