Аналоговий сигнал 4 - 20 мА: надійність, безпека та стійкість до перешкод
Аналоговий сигнал 4 - 20 мА – це «стандарт», що широко використовується в промисловій автоматизації, будівництві та багатьох інших галузях промисловості. Він призначений для передачі сигналів управління та вимірювання. Сучасний ринок представлений широким вибором датчиків, які мають вихідний сигнал 4 - 20 мА. Компанія «Хімлаборреактив» пропонує великий асортимент датчиків для вимірювання температури, тиску, витрат, рівня та інших фізичних параметрів від провідних європейських брендів «WIKA» та «Kobold».
Також, такі компоненти для автоматизації як частотні перетворювачі, пристрої плавного пуску та багато інших, зазвичай, мають певну кількість вхідних/вихідних каналів, які підтримують використання цього типу сигналу. Значення струму в 4 мА відповідає 0 % шкали, а значення в 20 мА, відповідно, вважається за 100 % шкали. Тому будь-який показник струму від 4 до 20 мА відповідає певному відсотку на шкалі від 0 % до 100 %.
Але чому саме такі параметри стали «стандартом» для застосування? Далі детально з цим розбираємося.
Не логічно, але практично: 4 мА = 0 %, а 20 мА = 100 %
Показник 4 мА обрано за нульовий відсоток не випадково. Пов'язано це з тим, що так простіше виявити наявність обриву в сигнальному ланцюзі – це може бути обірваний чи пошкоджений провід, або навіть сам прилад вийшов з ладу. У такому випадку 4мА використовується як «живий нуль». Це означає, що у разі отримання струму на рівні 0 мА, прилад з великою ймовірністю несправний або сигнальний ланцюг знаходиться в розімкнутому стані (пошкоджений).
Навіщо використовувати 20 мА для позначення 100 % шкали? Чому б не використовувати 50 мА або більше? Адже, чим вищий діапазон струму, тим більш точнішим буде результат вимірювання?
Відповідь проста, але практична – це робиться з міркувань безпеки. Людське серце здебільшого може витримати струм до 30 мА, якщо ж струм вище цього значення – людина ризикує своїм життям.
Електромагнітні перешкоди – не перешкоди!
На відміну від іншого досить популярного типу сигналу 0 - 10 В, забезпечити більшу стійкість до електромагнітних перешкод дозволяє саме сигнал 4 - 20 мА. Дуже довгі кабельні лінії мають опір, що призводить до суттєвого перепаду напруги. Падіння напруги відчутно впливає на виміряне значення. Згадані струмові сигнали такої проблеми не мають.
Сучасні датчики: мінімальне споживання з максимальною ефективністю
З розвитком технологій та створенням нових поколінь приладів, які стали більш технологічними та досконалими, з’явились моделі датчиків, які мають досить малий струм живлення. Таким чином, з’являється чудова можливість «заживити» подібний прилад за допомогою сигнального ланцюга. Наприклад, при конфігурації однієї з популярних на ринку України моделей перетворювача тиску А - 10 від WIKA, можна обрати 2-х провідну схему підключення, де сигнал від датчика і живлення відбувається по одній і тій самій парі проводів. Така ж схема підключення використовується в мініатюрному термометрі опору TR31, магнітострикційному рівнемірі FLM - CA TR31, а також багатьох інших датчиках, які пропонує ХЛР.
ТОВ «Хімлаборреактив» є офіційним представником брендів «WIKA», «Kobold», «Flo-instruments» в Україні. ХЛР разом із провідними європейськими виробниками пропонує широкий вибір контрольно-вимірювальних приладів з уніфікованим вихідним сигналом 4 - 20 мА. Спеціалісти ХЛР допоможуть підібрати датчики тиску, температури, вимірювання рівня або витрат, які закривають ваші потреби у вимірюванні та контролі даних параметрів.
