Hur långt kan 4-20mA-signal sändas?

Hur långt kan en 4-20mA-signal sändas?

Detta är inte så lätt att svara på frågan, om Om andra påverkar alla andra faktorer ignoreras, kan vi uppskatta

för normalt tillstånd kan det gå ca 200-500m. Låt oss veta lite grundläggande information om 4-20mA.

1. Vad är en 4-20mA-signal?

4-20mA-signalen är ett standardprotokoll som används i många industrier. Det är en metod för att överföra analog signaldata i en tvåtrådsströmslinga, vilket ger ett tillförlitligt sätt att kommunicera mellan enheter. Värdena från 4-20mA representerar vanligtvis 0 till 100 % av ett mätområde.

2. Fördelar med 4-20mA-signaler

Varför föredrar industrier att använda 4-20mA-signaler? För det första är de mindre känsliga för brus jämfört med spänningssignaler. Detta möjliggör överföring över längre avstånd utan att kompromissa med signalintegriteten. Dessutom möjliggör "live noll" vid 4mA feldetektering.

3. Hur överförs en 4-20mA-signal?

En 4-20mA-signal sänds genom en tvåtrådsströmslinga där en ledning är matningsspänningen och den andra är en returväg till källan. Den varierande strömmen inom slingan representerar signaldata.

4. Men har några faktorer du måste tänka på:

Stört element:

①Excitationsspänning;

②Minsta driftspänning som tillåts av sändaren;

③Storleken på spänningsmotståndet som används av kortenheten för att samla ström;

④Storleken på trådmotståndet.

Den kan enkelt beräkna det teoretiska överföringsavståndet för 4-20mA strömsignal.

Genom dessa fyra relaterade kvantiteter. Bland dem är Uo matningsspänningen för sändaren,

och det måste säkerställas att Uo ≥ Umin vid full belastning (ström I=20mA). Nämligen: Använd-I.(RL+2r)≥ Umin.

Den behöver vanligtvis mäta olika icke-elektriska fysiska storheter som temperatur, tryck,

hastighet, vinkel och så vidare inom industri. De måste alla omvandlas till en analogelektrisk

signal som överförs till en kontroll- eller displayenhet några hundra meter bort. Denna enhet konverterar

fysisk kvantitet till en elektrisk signal som kallas en sändare. Överför den analoga kvantiteten med

4-20 mA ström är den vanligaste metoden inom industri. En anledning till att anta den nuvarande signalen

är att det inte är lätt att störa och strömkällans oändliga inre resistans.

Motståndet hos tråden i serie i slingan påverkar inte noggrannheten, och den kan sända hundratals

meter på det vanliga tvinnade paret.

4-20mAhänvisar till min ström som 4mA, och maxström är 20mA. Baserat på det explosionssäkra kravet,

begränsningen är 20mA. För mycket gnistenergi kan antända brandfarlig och explosiv gas, så en ström på 20mA är mest lämplig.

Upptäck trasiga ledningar och minimivärdet är 4mA snarare än 0mA. När överföringskabeln är trasig på grund av ett fel,

slingströmmen sjunker till 0. Vi brukar ta 2mA som ett frånkopplingslarmvärde. En annan anledning är att 4-20mA använder en

tvåtrådssystem. Det vill säga att de två ledningarna är signalen och strömkablarna samtidigt, och 4mA används för att ge kretsens statiska arbetsström till sensorn.

Hur långt kan en 4-20mA-signal sändas?

Stört element:
①Relaterat till exciteringsspänningen;

②Relaterad till den lägsta driftspänning som tillåts av sändaren;

③Relaterat till storleken på spänningsmotståndet som används av kortenheten för att samla ström;

④Relaterat till storleken på trådmotståndet.

Den kan enkelt beräkna det teoretiska överföringsavståndet för 4-20mA strömsignal.

Genom dessa fyra relaterade kvantiteter. Bland dem är Uo matningsspänningen för sändaren,

och det måste säkerställas att Uo≥Umin vid full belastning (ström I=20mA). Nämligen: Använd-I.(RL+2r)≥Umin.

Enligt denna formel kan den stora trådresistansen beräknas när sändaren har låg driftspänning.

Hypotes：känd：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。Hitta maxvärdet för r som 175Ω：

Och sedan, enligt beräkningsformeln för trådmotstånd:

Bland dem:
ρ——Resistivitet(bronsresistivitet=0,017, aluminiumresistivitet=0,029)
L——Längden på kabeln (Enhet： M)
S——Tvärsnittets linje (Enhet： Kvadratmillimeter)
Obs: Motståndsvärdet är proportionellt mot längden och omvänt proportionellt mot tvärsnittsarean.

Ju längre tråd, desto större motstånd; ju tjockare tråd, desto lägre motstånd.

Ta koppartråd som ett exempel, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, det vill säga: motståndet hos en koppartråd

med en tvärsnittsarea på 1mm2 och en längd på 1m är 0,017Ω. Då trådlängden på

175Ω motsvarande 1mm2 är 175/0,017=10294 (m). I teorin, 4-20mA signalöverföring

kan nå tiotusentals meter (beroende på faktorer som olika excitation

spänningar och sändarens lägsta arbetsspänning).

HENGKO har mer än 10 års OEM/ODM-anpassad erfarenhet och professionell

samarbetsdesign/assisterad designfunktioner. Vi tillhandahåller 4-20mA och RS485-utgång

gassensor/larm/modul/element. 4-20mA och RS485 utgångstemperatur och luftfuktighet

sensor/sändare/sond finns också tillgängliga.HENGKO är speciellt designad för kunder att

uppfylla de krävande mätkraven för industriella processer och miljökontroll.

Varför används 4 till 20ma för signalöverföring i instrumentering?

Du kan kontrollera som följer video för att veta detaljer.

Slutsats

4-20mA-signalen är en branschstandard av en anledning. Dess förmåga att sändas över långa avstånd utan förlust av noggrannhet är en viktig fördel. Även om det inte finns något definitivt svar på "hur långt" eftersom det till stor del beror på faktorer som trådresistans, signalbrus, strömförsörjning och belastningsmotstånd, med rätt åtgärder på plats, kan den tillförlitligt täcka avsevärda avstånd. Genom sin praktiska tillämpning inom industrier och sensorteknik ser vi värdet och betydelsen av 4-20mA-signaler i vår sammankopplade värld.

Vanliga frågor

1. Vad är betydelsen av "live noll" vid 4mA i en 4-20mA signal?

Den "live noll" vid 4mA möjliggör feldetektering. Om en signal sjunker under 4mA, indikerar det ett fel, såsom ett avbrott i slingan eller ett enhetsfel.

2. Varför är en 4-20mA-signal mindre känslig för brus?

Strömsignaler påverkas mindre av resistansförändringar och elektriskt brus. Det är därför de är att föredra för långdistansöverföring och i elektriskt bullriga miljöer.

3. Vilken roll spelar belastningsmotståndet i överföringen av en 4-20mA-signal?

Belastningsmotståndet bör matcha strömförsörjningen. Om belastningsmotståndet är för högt kanske strömförsörjningen inte kan driva slingströmmen, vilket begränsar överföringsavståndet.

4. Kan en 4-20mA-signal överföras trådlöst?

Ja, med användning av sändare och mottagare speciellt utformade för detta ändamål kan 4-20mA-signaler överföras trådlöst.

5. Är det möjligt att förlänga överföringsavståndet för en 4-20mA-signal?

Ja, genom att använda rätt ledningar, minska brus, säkerställa en tillräcklig strömförsörjning och balansera belastningsmotståndet kan överföringsavståndet förlängas.

Om du är fascinerad av potentialen med 4-20mA-signaler och vill implementera eller optimera sådana system i din bransch,

tveka inte att ta nästa steg. För mer information, stöd eller konsultation, kontakta experterna.

Kontakta HENGKO nu påka@hengko.comoch låt oss uppnå optimala överföringsavstånd tillsammans.