Lees dit is genoeg over wat een 4-20mA-uitvoer is

Wat is de 4-20mA-uitgang?

1.) Inleiding

4-20 mA (milliampère) is een type elektrische stroom dat gewoonlijk wordt gebruikt voor het verzenden van analoge signalen in industriële procescontrole- en automatiseringssystemen. Het is een zelfaangedreven laagspanningsstroomlus die signalen over lange afstanden en door elektrisch luidruchtige omgevingen kan verzenden zonder het signaal aanzienlijk te verslechteren.

Het bereik van 4-20 mA vertegenwoordigt een bereik van 16 milliampère, waarbij vier milliampère de minimum- of nulwaarde van het signaal vertegenwoordigt en 20 milliampère de maximale of volledige waarde van het signaal vertegenwoordigt. De werkelijke waarde van het verzonden analoge signaal wordt gecodeerd als een positie binnen dit bereik, waarbij het huidige niveau evenredig is aan de waarde van het signaal.

4-20mA-uitvoer wordt vaak gebruikt om analoge signalen van sensoren en andere veldapparatuur, zoals temperatuursondes en druktransducers, te verzenden om systemen te besturen en te bewaken. Het wordt ook gebruikt om signalen over te dragen tussen verschillende componenten binnen een besturingssysteem, zoals van een programmeerbare logische controller (PLC) naar een klepactuator.

In de industriële automatisering is de 4-20mA-uitgang een veelgebruikt signaal voor het verzenden van informatie van sensoren en andere apparaten. 4-20 mA-uitvoer, ook wel stroomlus genoemd, is een robuuste en betrouwbare methode voor het verzenden van gegevens over lange afstanden, zelfs in luidruchtige omgevingen. In deze blogpost worden de basisbeginselen van 4-20 mA-uitvoer onderzocht, inclusief hoe het werkt en de voor- en nadelen van het gebruik ervan in industriële automatiseringssystemen.

4-20 mA-uitvoer is een analoog signaal dat wordt verzonden met een constante stroom van 4-20 milliampère (mA). Het wordt vaak gebruikt om informatie over de meting van een fysieke grootheid te verzenden, zoals druk, temperatuur of debiet. Een temperatuursensor kan bijvoorbeeld een signaal van 4-20 mA verzenden dat evenredig is aan de temperatuur die hij meet.

Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van een 4-20mA-uitgang is dat het een universele standaard is in de industriële automatisering. Het betekent dat een breed scala aan apparaten, zoals sensoren, controllers en actuatoren, zijn ontworpen om compatibel te zijn met 4-20mA-signalen. Het maakt de integratie van nieuwe apparaten in een bestaand systeem eenvoudig, zolang ze maar 4-20 mA-uitvoer ondersteunen.

2.）Hoe werkt de 4-20mA-uitvoer?

4-20mA-uitvoer wordt verzonden met behulp van een stroomlus, die bestaat uit een zender en een ontvanger. De zender, meestal een sensor of ander apparaat dat een fysieke grootheid meet, genereert het 4-20 mA-signaal en stuurt dit naar de ontvanger. De ontvanger, meestal een controller of ander apparaat dat verantwoordelijk is voor de verwerking van het signaal, ontvangt het 4-20 mA-signaal en interpreteert de informatie die het bevat.

Om het 4-20mA-signaal nauwkeurig te kunnen verzenden, is het belangrijk om een ​​constante stroom door de lus te handhaven. Dit wordt bereikt door een stroombegrenzende weerstand in de zender te gebruiken, die de hoeveelheid stroom beperkt die door het circuit kan stromen. De weerstand van de stroombegrenzende weerstand is zo gekozen dat het gewenste bereik van 4-20 mA door de lus kan stromen.

Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van een stroomlus is dat het 4-20 mA-signaal hierdoor over lange afstanden kan worden verzonden zonder dat er sprake is van signaalverslechtering. Dit komt omdat het signaal wordt verzonden als stroom in plaats van als spanning, wat minder gevoelig is voor interferentie en ruis. Bovendien kunnen stroomlussen het 4-20 mA-signaal over getwiste paren of coaxiale kabels verzenden, waardoor het risico op signaalverslechtering wordt verminderd.

3.) Voordelen van het gebruik van een 4-20mA-uitgang

Er zijn verschillende voordelen verbonden aan het gebruik van een 4-20mA-uitgang in industriële automatiseringssystemen. Enkele van de belangrijkste voordelen zijn:

Signaaloverdracht over lange afstanden:De 4-20mA-uitgang kan signalen over lange afstanden verzenden zonder dat er sprake is van signaalverslechtering. Het is ideaal voor gebruik in toepassingen waarbij de zender en ontvanger ver uit elkaar staan, zoals in grote industriële installaties of offshore booreilanden.

A: Hoge geluidsimmuniteit:Stroomlussen zijn zeer goed bestand tegen ruis en interferentie, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in luidruchtige omgevingen. Dit is vooral belangrijk in industriële omgevingen, waar elektrische ruis van motoren en andere apparatuur problemen kan veroorzaken met de signaaloverdracht.

B: Compatibiliteit met een breed scala aan apparaten:Omdat 4-20 mA-uitvoer een universele standaard is in de industriële automatisering, is deze compatibel met veel apparaten. Het maakt de integratie van nieuwe apparaten in een bestaand systeem eenvoudig, zolang ze maar 4-20 mA-uitvoer ondersteunen.

4.) Nadelen van het gebruik van een 4-20mA-uitgang

Hoewel een uitvoer van 4-20 mA veel voordelen heeft, kleven er ook enkele nadelen aan het gebruik ervan in industriële automatiseringssystemen. Deze omvatten:

A: Beperkte resolutie:4-20 mA-uitvoer is een analoog signaal dat wordt verzonden met behulp van een continu bereik van waarden. De resolutie van het signaal wordt echter beperkt door het bereik van 4-20 mA, wat slechts 16 mA is. Dit is mogelijk niet voldoende voor toepassingen die een hoge mate van precisie of gevoeligheid vereisen.

B: Afhankelijkheid van de stroomvoorziening:Om het 4-20mA-signaal nauwkeurig te kunnen verzenden, is het belangrijk om een ​​constante stroom door de lus te handhaven. Dit vereist een stroomvoorziening, wat extra kosten en complexiteit in het systeem kan veroorzaken. Bovendien kan de stroomvoorziening uitvallen of verstoord raken, wat de overdracht van het 4-20mA-signaal kan beïnvloeden.

5.) Conclusie

4-20mA-uitgang is een veelgebruikt signaaltype in industriële automatiseringssystemen. Het wordt verzonden met behulp van een constante stroom van 4-20 mA en ontvangen met behulp van een stroomlus bestaande uit een zender en een ontvanger. 4-20 mA-uitvoer heeft verschillende voordelen, waaronder signaaloverdracht over lange afstanden, hoge ruisimmuniteit en compatibiliteit met een breed scala aan apparaten. Het heeft echter ook enkele nadelen, waaronder een beperkte resolutie en afhankelijkheid van een stroomvoorziening. Over het geheel genomen is de 4-20mA-uitgang een betrouwbare en robuuste methode voor het verzenden van gegevens in industriële automatiseringssystemen.

Wat is het verschil tussen 4-20ma, 0-10v, 0-5v en I2C-uitvoer?

4-20mA, 0-10V en 0-5V zijn allemaal analoge signalen die veel worden gebruikt in industriële automatisering en andere toepassingen. Ze worden gebruikt om informatie over de meting van een fysieke grootheid te verzenden, zoals druk, temperatuur of debiet.

Het belangrijkste verschil tussen dit soort signalen is het bereik aan waarden dat ze kunnen verzenden. 4-20mA-signalen worden verzonden met een constante stroom van 4-20 milliampère, 0-10V-signalen worden verzonden met een spanning van 0 tot 10 volt, en 0-5V-signalen worden verzonden met een spanning van 0 tot 5 volt.

I2C (Inter-Integrated Circuit) is een digitaal communicatieprotocol dat wordt gebruikt om gegevens tussen apparaten te verzenden. Het wordt vaak gebruikt in embedded systemen en andere toepassingen waarbij veel apparaten met elkaar moeten communiceren. In tegenstelling tot analoge signalen, die de informatie als een continu bereik van waarden verzenden, gebruikt I2C een reeks digitale pulsen om gegevens te verzenden.

Elk van dit soort signalen heeft zijn eigen voor- en nadelen, en de beste keuze zal afhangen van de specifieke vereisten van de toepassing. 4-20mA-signalen hebben bijvoorbeeld vaak de voorkeur voor signaaloverdracht over lange afstanden en hoge ruisimmuniteit, terwijl 0-10V- en 0-5V-signalen een hogere resolutie en betere nauwkeurigheid kunnen bieden. I2C wordt over het algemeen gebruikt voor communicatie over korte afstand tussen een klein aantal apparaten.

1. Waardenbereik:4-20mA-signalen zenden een stroom uit die varieert van 4 tot 20 milliampère, 0-10V-signalen zenden een spanning uit die varieert van 0 tot 10 volt, en 0-5V-signalen zenden een spanning uit die varieert van 0 tot 5 volt. I2C is een digitaal communicatieprotocol en verzendt geen continue waarden.

2. Signaaloverdracht:4-20mA- en 0-10V-signalen worden verzonden met behulp van respectievelijk een stroomlus of een spanning. 0-5V-signalen worden ook verzonden met behulp van een spanning. I2C wordt verzonden met behulp van een reeks digitale pulsen.

3. Compatibiliteit:4-20mA-, 0-10V- en 0-5V-signalen zijn doorgaans compatibel met veel apparaten, omdat ze veel worden gebruikt in industriële automatisering en andere toepassingen. I2C wordt vooral gebruikt in embedded systemen en andere toepassingen waarbij veel apparaten met elkaar moeten communiceren.

4. Resolutie:4-20mA-signalen hebben een beperkte resolutie vanwege het beperkte bereik aan waarden dat ze kunnen verzenden (slechts 16 mA). 0-10V- en 0-5V-signalen kunnen een hogere resolutie en betere nauwkeurigheid bieden, afhankelijk van de specifieke vereisten van de toepassing. I2C is een digitaal protocol en heeft niet dezelfde resolutie als analoge signalen.

5. Immuniteit tegen lawaai:4-20 mA-signalen zijn zeer goed bestand tegen ruis en interferentie dankzij het gebruik van een stroomlus voor signaaloverdracht. 0-10V- en 0-5V-signalen kunnen gevoeliger zijn voor ruis, afhankelijk van de specifieke implementatie. I2C is over het algemeen bestand tegen ruis omdat het digitale pulsen gebruikt voor signaaloverdracht.

Welke wordt het meest gebruikt?

Welke is de beste uitvoeroptie voor temperatuur- en vochtigheidstransmitters?

Het is moeilijk te zeggen welke uitgangsoptie het meest wordt gebruikt voor temperatuur- en vochtigheidstransmitters, omdat dit afhangt van de specifieke toepassing en vereisten van het systeem. 4-20mA en 0-10V worden echter veel gebruikt voor het verzenden van temperatuur- en vochtigheidsmetingen in industriële automatisering en andere toepassingen.

4-20mA is een populaire keuze voor temperatuur- en vochtigheidstransmitters vanwege de robuustheid en transmissiemogelijkheden over lange afstanden. Bovendien is hij bestand tegen ruis en interferentie, waardoor hij geschikt is voor gebruik in luidruchtige omgevingen.

0-10V is een andere veelgebruikte optie voor temperatuur- en vochtigheidstransmitters. Het biedt een hogere resolutie en betere nauwkeurigheid dan 4-20 mA, wat belangrijk kan zijn in toepassingen die hoge precisie vereisen.

Uiteindelijk zal de beste uitgangsoptie voor een temperatuur- en vochtigheidstransmitter afhangen van de specifieke vereisten van de toepassing. Factoren die verband houden met de afstand tussen zender en ontvanger, het vereiste niveau van nauwkeurigheid en resolutie, en de gebruiksomgeving (bijvoorbeeld de aanwezigheid van ruis en interferentie).

Wat is de belangrijkste toepassing van 4-20mA-uitvoer?

4-20mA-uitvoer wordt veel gebruikt in industriële automatisering en andere toepassingen vanwege de robuustheid en transmissiemogelijkheden over lange afstanden. Enkele veel voorkomende toepassingen van 4-20mA-uitvoer zijn:

1. Procesbeheersing:4-20mA wordt vaak gebruikt om procesvariabelen, zoals temperatuur, druk en stroomsnelheid, over te brengen van sensoren naar controllers in procesbesturingssystemen.
2. Industriële instrumentatie:4-20mA wordt vaak gebruikt om meetgegevens van industriële instrumenten, zoals flowmeters en niveausensoren, naar controllers of displays te verzenden.
3. Gebouwautomatisering:4-20mA wordt gebruikt in gebouwautomatiseringssystemen om informatie over temperatuur, vochtigheid en andere omgevingsomstandigheden van sensoren naar controllers te verzenden.
4. Energieopwekking:4-20mA wordt gebruikt in energiecentrales om meetgegevens van sensoren en instrumenten naar controllers en displays te verzenden.
5. Olie en gas:4-20mA wordt veel gebruikt in de olie- en gasindustrie om meetgegevens van sensoren en instrumenten in offshore-platforms en pijpleidingen te verzenden.
6. Water- en afvalwaterzuivering:4-20mA wordt gebruikt in water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties om meetgegevens van sensoren en instrumenten naar controllers en displays te verzenden.
7. Eten en drinken:4-20mA wordt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie gebruikt om meetgegevens van sensoren en instrumenten naar controllers en displays te verzenden.
8. Automobiel:4-20mA wordt in de auto-industrie gebruikt om meetgegevens van sensoren en instrumenten naar controllers en displays te verzenden.

Wilt u meer weten over onze 4-20 temperatuur- en vochtigheidstransmitter? Neem contact met ons op via e-mailka@hengko.comom al uw vragen beantwoord te krijgen en om meer informatie over ons product te ontvangen. Wij zijn er om u te helpen de beste beslissing te nemen voor uw behoeften. Aarzel niet om contact met ons op te nemen – we horen graag van u!