Seberapa Jauh Sinyal 4-20mA Dapat Ditransmisikan?

Seberapa Jauh Sinyal 4-20mA Dapat Ditransmisikan?

Tidak mudah untuk memberikan jawaban atas pertanyaan tersebut, jika faktor lain yang mempengaruhi semua faktor lainnya diabaikan, kita dapat memperkirakannya

untuk kondisi normal bisa menempuh jarak sekitar 200-500m.Mari Tahu beberapa informasi dasar tentang 4-20mA.

1. Apa itu Sinyal 4-20mA?

Sinyal 4-20mA adalah protokol standar yang digunakan di banyak industri.Ini adalah metode transmisi data sinyal analog dalam loop arus dua kabel, menyediakan cara yang andal untuk berkomunikasi antar perangkat.Nilai dari 4-20mA biasanya mewakili 0 hingga 100% rentang pengukuran.

2. Manfaat Sinyal 4-20mA

Mengapa industri lebih suka menggunakan sinyal 4-20mA?Pertama, mereka kurang rentan terhadap kebisingan dibandingkan dengan sinyal tegangan.Hal ini memungkinkan transmisi jarak jauh tanpa mengorbankan integritas sinyal.Selain itu, "live zero" pada 4mA memungkinkan deteksi kesalahan.

3. Bagaimana Sinyal 4-20mA Ditransmisikan?

Sinyal 4-20mA ditransmisikan melalui loop arus dua kabel di mana satu kabel adalah tegangan suplai dan yang lainnya adalah jalur kembali ke sumber.Arus yang bervariasi dalam loop mewakili data sinyal.

4. Namun ada beberapa faktor yang harus Anda pertimbangkan:

Elemen yang diintervensi：

①Tegangan Eksitasi；

②Tegangan Operasi Minimum yang Diizinkan oleh Pemancar；

③Ukuran resistor pengambilan tegangan yang digunakan oleh perangkat papan untuk mengumpulkan arus；

④Ukuran resistansi kawat.

Ini dapat dengan mudah menghitung jarak transmisi teoritis sinyal arus 4-20mA.

Melalui empat besaran yang berkaitan ini.Diantaranya, Uo adalah tegangan suplai pemancar,

dan harus dipastikan Uo ≥ Umin pada beban penuh (arus I=20mA).Yaitu: Gunakan-I.(RL+2r)≥ Umin.

Biasanya perlu mengukur berbagai besaran fisika non-listrik seperti suhu, tekanan,

tingkat, sudut dan sebagainya di industri.Semuanya perlu diubah menjadi analoglistrik

sinyal yang ditransfer ke perangkat kontrol atau tampilan beberapa ratus meter jauhnya.Perangkat ini mengkonversi

kuantitas fisik menjadi sinyal listrik yang disebut pemancar.Mengirimkan besaran analog melalui

Arus 4-20 mA adalah metode yang paling umum di industri.Salah satu alasan untuk mengadopsi sinyal saat ini

adalah tidak mudah untuk mengganggu dan hambatan internal yang tak terbatas dari sumber arus.

Resistansi kawat yang dirangkai seri dalam loop tidak mempengaruhi keakuratannya, dan dapat mengirimkan ratusan

meter pada twisted pair biasa.

4-20mAdisebut arus min sebagai 4mA, dan arus maks adalah 20mA.Berdasarkan persyaratan tahan ledakan,

batasannya adalah 20mA.Terlalu banyak energi percikan dapat menyulut gas yang mudah terbakar dan meledak, jadi arus 20mA adalah yang paling cocok.

Deteksi kabel rusak, dan nilai minimumnya adalah 4mA, bukan 0mA.Apabila kabel transmisi putus karena suatu kesalahan,

arus loop turun menjadi 0. Kami biasanya mengambil 2mA sebagai nilai alarm pemutusan hubungan.Alasan lainnya adalah 4-20mA menggunakan a

sistem dua kabel.Artinya, kedua kabel tersebut merupakan kabel sinyal dan kabel daya secara bersamaan, dan 4mA digunakan untuk menyediakan arus kerja statis dari rangkaian ke sensor.

Seberapa Jauh Sinyal 4-20mA Dapat Ditransmisikan?

Elemen yang diintervensi：
①Terkait dengan tegangan eksitasi；

②Terkait dengan tegangan operasi minimum yang diizinkan oleh pemancar；

③Terkait dengan ukuran resistor pengambilan tegangan yang digunakan oleh perangkat papan untuk mengumpulkan arus；

④Terkait dengan ukuran hambatan kawat.

Ini dapat dengan mudah menghitung jarak transmisi teoritis sinyal arus 4-20mA.

Melalui empat besaran yang berkaitan ini.Diantaranya, Uo adalah tegangan suplai pemancar,

dan harus dipastikan Uo≥Umin pada beban penuh (arus I=20mA).Yaitu: Gunakan-I.(RL+2r)≥Umin.

Menurut rumus ini, resistansi kawat yang besar dapat dihitung ketika pemancar berada pada tegangan operasi rendah.

Hipotesis: diketahui: Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。Temukan nilai maksimum r sebagai 175Ω：

Kemudian, menurut rumus perhitungan hambatan kawat:

Diantara mereka:
ρ——Resistivitas (Resistivitas Perunggu = 0,017, Resistivitas Aluminium = 0,029)
L—Panjang kabel(Satuan： M)
S —— Garis penampang (Satuan ： Milimeter persegi)
Catatan: Nilai resistansi sebanding dengan panjang dan berbanding terbalik dengan luas penampang.

Semakin panjang kawat, semakin besar hambatannya;semakin tebal kawat, semakin rendah resistansinya.

Ambil contoh kawat tembaga, ρ= 0,017 Ω·mm2/m, yaitu: hambatan kawat tembaga

dengan luas penampang 1mm2 dan panjang 1m adalah 0,017Ω.Maka panjang kawatnya

175Ω yang sesuai dengan 1mm2 adalah 175/0,017=10294 (m).Secara teori, transmisi sinyal 4-20mA

bisa mencapai puluhan ribu meter (tergantung faktor seperti eksitasi yang berbeda

tegangan dan tegangan kerja terendah pemancar).

HENGKO memiliki lebih dari 10 tahun pengalaman OEM/ODM yang disesuaikan dan profesional

desain kolaboratif/kemampuan desain berbantuan.Kami menyediakan keluaran 4-20mA dan RS485

sensor gas/alarm/modul/elemen.Suhu dan kelembaban keluaran 4-20mA dan RS485

sensor/pemancar/probe juga tersedia. HENGKO dirancang khusus untuk pelanggan

memenuhi persyaratan pengukuran yang menuntut proses industri dan pengendalian lingkungan.

Mengapa 4 hingga 20mA digunakan untuk Transmisi Sinyal dalam Instrumentasi?

Anda dapat memeriksa video berikut untuk mengetahui detailnya.

Kesimpulan

Sinyal 4-20mA merupakan standar industri karena suatu alasan.Kemampuannya untuk ditransmisikan dalam jarak jauh tanpa kehilangan akurasi merupakan keunggulan utama.Meskipun tidak ada jawaban pasti untuk “seberapa jauh” karena sangat bergantung pada faktor-faktor seperti hambatan kabel, gangguan sinyal, catu daya, dan hambatan beban, dengan tindakan yang tepat, hal ini dapat diandalkan untuk menempuh jarak yang cukup jauh.Melalui penerapan praktisnya dalam industri dan teknologi sensor, kami melihat nilai dan pentingnya sinyal 4-20mA di dunia yang saling terhubung.

FAQ

1. Apa pentingnya "live zero" pada 4mA dalam sinyal 4-20mA?

"Live zero" pada 4mA memungkinkan deteksi kesalahan.Jika sinyal turun di bawah 4mA, ini menunjukkan adanya kesalahan, seperti putusnya loop atau kegagalan perangkat.

2. Mengapa sinyal 4-20mA kurang rentan terhadap noise?

Sinyal arus tidak terlalu terpengaruh oleh perubahan resistansi dan gangguan listrik.Inilah sebabnya mengapa mereka lebih disukai untuk transmisi jarak jauh dan di lingkungan yang bising secara elektrik.

3. Apa peran resistansi beban dalam transmisi sinyal 4-20mA?

Resistansi beban harus sesuai dengan catu daya.Jika resistansi beban terlalu tinggi, catu daya mungkin tidak dapat menggerakkan arus loop, sehingga membatasi jarak transmisi.

4. Dapatkah sinyal 4-20mA ditransmisikan secara nirkabel?

Ya, dengan penggunaan pemancar dan penerima yang dirancang khusus untuk tujuan ini, sinyal 4-20mA dapat ditransmisikan secara nirkabel.

5. Apakah mungkin untuk memperluas jarak transmisi sinyal 4-20mA?

Ya, dengan menggunakan kabel yang tepat, mengurangi kebisingan, memastikan pasokan listrik yang cukup, dan menyeimbangkan ketahanan beban, jarak transmisi dapat diperpanjang.

Jika Anda tertarik dengan potensi sinyal 4-20mA dan ingin menerapkan atau mengoptimalkan sistem tersebut di industri Anda,

jangan ragu untuk mengambil langkah selanjutnya.Untuk informasi lebih lanjut, dukungan, atau konsultasi, hubungi ahlinya.

Hubungi HENGKO sekarang dika@hengko.comdan mari kita capai jarak transmisi optimal bersama-sama.