4-20mA का?

4-20mA म्हणजे काय?

4-20mA DC (1-5V DC) सिग्नल मानक इंटरनॅशनल इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (IEC) द्वारे परिभाषित केले जाते आणि प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालींमध्ये ॲनालॉग सिग्नलसाठी वापरले जाते.

सर्वसाधारणपणे, उपकरणे आणि मीटरसाठी सिग्नल प्रवाह 4-20mA वर सेट केला जातो, 4mA किमान प्रवाह दर्शवतो आणि 20mA कमाल प्रवाह दर्शवतो.

वर्तमान आउटपुट का आहे?

औद्योगिक सेटिंग्जमध्ये, व्होल्टेज सिग्नलचा वापर करून सिग्नल ॲम्प्लीफायरचा वापर करून कंडिशन आणि लांब अंतरावर सिग्नल प्रसारित केल्याने अनेक समस्या उद्भवू शकतात. प्रथम, केबल्सवर प्रसारित होणारे व्होल्टेज सिग्नल आवाजाच्या हस्तक्षेपास संवेदनाक्षम असू शकतात. दुसरे, ट्रान्समिशन लाइन्सच्या वितरीत प्रतिकारामुळे व्होल्टेज थेंब होऊ शकतात. तिसरे, फील्डमधील सिग्नल ॲम्प्लिफायरला वीज पुरवणे आव्हानात्मक असू शकते.

या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि आवाजाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी करंटचा वापर केला जातो कारण तो आवाजासाठी कमी संवेदनशील असतो. 4-20mA वर्तमान लूप शून्य सिग्नलचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी 4mA आणि पूर्ण-स्केल सिग्नलचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी 20mA वापरते, 4mA खाली आणि 20mA वरील सिग्नल विविध फॉल्ट अलार्मसाठी वापरले जातात.

आम्ही 4-20mA DC (1-5V DC) का वापरतो?

फील्ड इन्स्ट्रुमेंट्स दोन-वायर प्रणाली लागू करू शकतात, जिथे वीज पुरवठा आणि भार एका सामान्य बिंदूसह मालिकेत जोडलेले असतात आणि फील्ड ट्रान्समीटर आणि कंट्रोल रूम इन्स्ट्रुमेंट दरम्यान सिग्नल कम्युनिकेशन आणि वीज पुरवठ्यासाठी फक्त दोन तारा वापरल्या जातात. 4mA DC सिग्नलचा वापर केल्याने स्टार्टिंग करंट ट्रान्समीटरला स्टॅटिक ऑपरेटिंग करंट प्रदान करतो आणि 4mA DC वर इलेक्ट्रिकल झिरो पॉइंट सेट केल्याने, जे मेकॅनिकल झिरो पॉइंटशी जुळत नाही, पॉवर लॉस आणि केबल तुटणे यासारख्या दोष शोधण्याची परवानगी देते. . याव्यतिरिक्त, दोन-वायर प्रणाली सुरक्षा अडथळे वापरण्यासाठी योग्य आहे, विस्फोट संरक्षणात मदत करते.

कंट्रोल रूम उपकरणे व्होल्टेज-समांतर सिग्नल ट्रान्समिशनचा वापर करतात, जेथे समान नियंत्रण प्रणालीशी संबंधित उपकरणे एक सामान्य टर्मिनल सामायिक करतात, ज्यामुळे ते इन्स्ट्रुमेंट चाचणी, समायोजन, संगणक इंटरफेस आणि अलार्म उपकरणांसाठी सोयीस्कर बनते.

फील्ड इन्स्ट्रुमेंट्स आणि कंट्रोल रूम उपकरणांमधील सिग्नल कम्युनिकेशनसाठी 4-20mA DC वापरण्याचे कारण हे आहे की फील्ड आणि कंट्रोल रूममधील अंतर लक्षणीय असू शकते, ज्यामुळे उच्च केबल प्रतिरोधकता येते. लांब अंतरावर व्होल्टेज सिग्नल प्रसारित केल्याने केबलच्या प्रतिकारामुळे आणि प्राप्त साधनाच्या इनपुट प्रतिकारामुळे व्होल्टेज ड्रॉपमुळे लक्षणीय त्रुटी येऊ शकतात. रिमोट ट्रान्समिशनसाठी सतत चालू स्त्रोत सिग्नल वापरणे सुनिश्चित करते की केबल लांबीची पर्वा न करता लूपमधील विद्युत प्रवाह अपरिवर्तित राहतो, ट्रान्समिशन अचूकतेची हमी देतो.

नियंत्रण कक्षातील उपकरणांमधील आंतरकनेक्शनसाठी 1-5V DC सिग्नल वापरण्याचे कारण म्हणजे समान सिग्नल प्राप्त करणाऱ्या अनेक उपकरणांना सुविधा देणे आणि वायरिंगमध्ये मदत करणे आणि विविध जटिल नियंत्रण प्रणाली तयार करणे. जर सध्याचा स्रोत इंटरकनेक्शन सिग्नल म्हणून वापरला गेला असेल, जेव्हा अनेक उपकरणे एकाच वेळी समान सिग्नल प्राप्त करतात, तेव्हा त्यांचे इनपुट प्रतिरोध मालिकेत जोडलेले असणे आवश्यक आहे. हे ट्रान्समिटिंग इन्स्ट्रुमेंटच्या भार क्षमतेपेक्षा जास्त असेल आणि प्राप्त करणाऱ्या साधनांचे सिग्नल ग्राउंड पोटेंशिअल्स भिन्न असतील, ज्यामुळे हस्तक्षेप सुरू होईल आणि केंद्रीकृत वीज पुरवठा प्रतिबंधित होईल.

इंटरकनेक्शनसाठी व्होल्टेज स्त्रोत सिग्नल वापरण्यासाठी फील्ड इन्स्ट्रुमेंट्ससह संप्रेषणासाठी वापरलेले वर्तमान सिग्नल व्होल्टेज सिग्नलमध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे. सर्वात सोपी पद्धत म्हणजे 4-20mA DC ला 1-5V DC मध्ये रूपांतरित करून, वर्तमान ट्रान्समिशन सर्किटमध्ये मालिकेत मानक 250-ohm प्रतिरोधक जोडणे. सामान्यतः, हे कार्य ट्रान्समीटरद्वारे पूर्ण केले जाते.

हे आकृती 4-20mA वर्तमान सिग्नलला 1-5V व्होल्टेज सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी 250-ohm रेझिस्टर वापरते आणि नंतर ते RC फिल्टर आणि मायक्रोकंट्रोलरच्या AD रूपांतरण पिनशी जोडलेले डायोड वापरते.

4-20mA वर्तमान सिग्नलला व्होल्टेज सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी येथे एक साधा सर्किट आकृती संलग्न केली आहे:

ट्रान्समिशनसाठी 4-20mA DC सिग्नल वापरण्यासाठी ट्रान्समीटर का निवडला जातो?

1. धोकादायक वातावरणासाठी सुरक्षेचा विचार: धोकादायक वातावरणातील सुरक्षिततेसाठी, विशेषत: स्फोट-प्रूफ उपकरणांसाठी, इन्स्ट्रुमेंट चालू ठेवण्यासाठी आवश्यक स्थिर आणि डायनॅमिक उर्जा वापर कमी करणे आवश्यक आहे. 4-20mA DC मानक सिग्नल आउटपुट करणारे ट्रान्समीटर सामान्यत: 24V DC पॉवर सप्लाय वापरतात. डीसी व्होल्टेजचा वापर मुख्यत्वे कारण आहे कारण ते मोठ्या कॅपेसिटर आणि इंडक्टर्सची गरज काढून टाकते आणि ट्रान्समीटर आणि कंट्रोल रूम इन्स्ट्रुमेंट यांच्यातील कनेक्टिंग वायर्सच्या वितरित कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्सवर लक्ष केंद्रित करते, जे हायड्रोजन गॅसच्या प्रज्वलन प्रवाहापेक्षा खूपच कमी आहे.

2. व्होल्टेज स्त्रोतापेक्षा वर्तमान स्त्रोताच्या प्रसारणास प्राधान्य दिले जाते: फील्ड आणि कंट्रोल रूममधील अंतर लक्षणीय असल्यास, प्रसारणासाठी व्होल्टेज स्त्रोत सिग्नलचा वापर केल्याने केबलच्या प्रतिकारामुळे आणि इनपुटमुळे व्होल्टेज कमी झाल्यामुळे महत्त्वपूर्ण त्रुटी येऊ शकतात. प्राप्त साधनाचा प्रतिकार. रिमोट ट्रान्समिशनसाठी वर्तमान स्त्रोत सिग्नल वापरणे सुनिश्चित करते की लूपमधील विद्युत प्रवाह स्थिर राहतो, केबल लांबीकडे दुर्लक्ष करून, ज्यामुळे ट्रान्समिशन अचूकता राखली जाते.

3. कमाल करंट म्हणून 20mA ची निवड: 20mA च्या कमाल करंटची निवड ही सुरक्षितता, व्यावहारिकता, वीज वापर आणि खर्चाच्या विचारांवर आधारित आहे. स्फोट-प्रूफ साधने केवळ कमी व्होल्टेज आणि कमी विद्युत् प्रवाह वापरू शकतात. 4-20mA करंट आणि 24V DC ज्वलनशील वायूंच्या उपस्थितीत वापरण्यासाठी सुरक्षित आहेत. 24V DC सह हायड्रोजन वायूसाठी प्रज्वलन प्रवाह 200mA आहे, 20mA पेक्षा लक्षणीय आहे. याव्यतिरिक्त, उत्पादन साइट उपकरणांमधील अंतर, लोड, वीज वापर, इलेक्ट्रॉनिक घटक आवश्यकता आणि वीज पुरवठा आवश्यकता यासारखे घटक विचारात घेतले जातात.

4. प्रारंभिक प्रवाह म्हणून 4mA ची निवड: बहुतेक ट्रान्समीटर जे 4-20mA आउटपुट करतात ते दोन-वायर प्रणालीमध्ये कार्य करतात, जेथे वीज पुरवठा आणि भार एका सामान्य बिंदूसह मालिकेत जोडलेले असतात आणि सिग्नल संप्रेषणासाठी फक्त दोन तारा वापरल्या जातात. आणि फील्ड ट्रान्समीटर आणि कंट्रोल रूम इन्स्ट्रुमेंट दरम्यान वीज पुरवठा. ट्रान्समीटर सर्किट कार्यान्वित करण्यासाठी 4mA प्रारंभ करंटची निवड आवश्यक आहे. 4mA सुरू होणारा विद्युतप्रवाह, यांत्रिक शून्य बिंदूशी एकरूप होत नाही, एक "सक्रिय शून्य बिंदू" प्रदान करतो जो पॉवर लॉस आणि केबल तुटणे यासारख्या दोष ओळखण्यात मदत करतो.

4-20mA सिग्नलचा वापर कमीत कमी हस्तक्षेप, सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करतो, ज्यामुळे ते औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये व्यापकपणे स्वीकारलेले मानक बनते. तथापि, इतर आउटपुट सिग्नल फॉरमॅट्स, जसे की 3.33mV/V, 2mV/V, 0-5V, आणि 0-10V, देखील सेन्सर सिग्नल चांगल्या प्रकारे हाताळण्यासाठी आणि विविध नियंत्रण प्रणालींना समर्थन देण्यासाठी वापरले जातात.