تخيل ما يلي: أنت مدير في ورشة إنتاج وتريد معرفة حجم تدفق السائل في الوقت الحقيقي، ماذا يجب أن تفعل؟ في الواقع، يمكنك التفكير في تحويل حجم التدفق إلى إشارة كهربائية تناظرية تناظرية 4-20mA قابلة للقياس بسهولة. من خلال الكشف عن حجم الإشارة الكهربائية وتحويلها إلى قيمة التدفق المقابلة، يمكنك بسهولة مراقبة تدفق المياه في الوقت الفعلي.
ليس فقط في المثال أعلاه، ولكن أيضًا في مجال التحكم الآلي، تلعب الإشارات التناظرية دورًا حيويًا. فهي تشبه المسطرة. من خلال قياس قيمتها وتحويلها إلى كميات فيزيائية أخرى مناظرة، يمكننا أن نفهم بوضوح درجة الحرارة والصوت ومستوى السائل، إلخ.
بما أنها مهمة للغاية، فما هي بالضبط؟ كم عدد أنواع الإشارات التناظرية الموجودة في العالم؟ ما هي مزاياها وعيوبها؟ في هذه المقالة، سنقدم لك رؤى شاملة تستند إلى معرفة فريق لورنتزي الهندسي.
ما هي الإشارة التناظرية؟
على عكس الكميات الرقمية التي هي عبارة عن قيم عددية منفصلة، فإن الإشارات التناظرية هي كميات فيزيائية تتغير باستمرار من حيث الزمن والقيمة.
ما الأجهزة التي يمكنها توليد إشارات تناظرية؟
في لورنتزي® مجموعة المنتجات، يمكن للمنتجات التالية توليد إشارات تناظرية: منتجاتنا مستشعرات القرب السعوي التناظرية ذات الخرج التناظري، لدينا أجهزة التحكم في درجة الحرارة PIDو مستشعرات تقارب حثي تناظري الخرج الحثي.
بالإضافة إلى ذلك، في المجال الصناعي، يمكن للمنتجات التالية أيضًا توليد إشارات تناظرية، بما في ذلك مستشعرات درجة الحرارةومستشعرات الضغط، ومستشعرات التدفق، ومستشعرات المستوى, مستشعرات الموضعومستشعرات الاهتزاز، ومستشعرات الضوء، إلخ.
أنواع الإشارات التناظرية
يمكن تقسيم الإشارات التناظرية القياسية إلى إشارات جهد 0-10 فولت تيار مستمر، وإشارات جهد 1-5 فولت تيار مستمر وإشارات تيار 4-20 مللي أمبير. من بينها إشارات التيار 4-20mA الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في مجال الأتمتة الصناعية.
سنشرح في القسم التالي مزاياها وعيوبها على التوالي.
مزايا وعيوب الإشارات التناظرية 4-20 مللي أمبير وعيوبها
المزايا
- مناسب للإرسال لمسافات طويلة: نظرًا لأن الإشارة الحالية لا تتأثر بانخفاض جهد خط الإرسال، يمكن إرسال الإشارة التناظرية 4-20 مللي أمبير لمسافة تصل إلى عدة كيلومترات.
- يمكن استخدام إشارة التيار 4-20 مللي أمبير لمراقبة ما إذا كان مولد الإشارة أو خط النقل تالفًا. على سبيل المثال، عند استخدام مولد تيار 4-20 مللي أمبير، فإن جهاز إرسال درجة الحرارةلقياس درجة الحرارة من 0-100 ℃، اضبط 0 ℃ على 4 مللي أمبير و100 ℃ على 20 مللي أمبير. في حالة فصل الخط أو تلف جهاز إرسال درجة الحرارة، سينخفض التيار إلى 0 مللي أمبير.
- مناسب للمناسبات القابلة للاشتعال والانفجار دون التسبب في صدمة كهربائية للمشغلين: على سبيل المثال، يتم إرسال إشارة التيار التناظري عند 24 فولت تيار مستمر، ولن تتولد أي شرارات عند إيقاف تشغيل مولد الإشارة في موقع التطبيق. وفقًا لـ بيانات TUV راينلاند، فمن الآمن استخدام 20 مللي أمبير عند 24 فولت تيار مستمر.
- يمكن تحويل القيم الحالية بسهولة إلى قيم جهد: هل تريد تحويل إشارة تيار 4-20 مللي أمبير إلى إشارة جهد 1-5 فولت تيار مستمر؟ تحتاج فقط إلى إضافة مقاوم 250 أوم بين السلكين 4-20 مللي أمبير، فإذا كان التيار 4 مللي أمبير، يكون الجهد 1 فولت تيار مستمر (0.004*250)، ونفس الشيء إذا كان الجهد 5 فولت تيار مستمر.
العيوب
- غير مناسب لإرسال إشارة إلى أجهزة استقبال متعددة: إذا كان هناك العديد من الأجهزة التي تحتاج إلى الحصول على هذه الإشارة، فيجب توصيل أجهزة الاستقبال على التوازي، الأمر الذي قد يتجاوز قدرات القيادة لمولد الإشارة.
مزايا إشارات الجهد التناظري وعيوبها
المزايا
- يمكن استقبال إشارات الجهد التناظري بواسطة أجهزة استقبال مختلفة دون زيادة طاقة مولد الإشارة.
- تستهلك إشارات الجهد التناظري طاقة أقل: في ظل نفس الظروف، كلما زادت مسافة الإرسال، سينخفض استهلاك الطاقة لإشارات الجهد تدريجيًا (P=U2/R وP=I2*R)
العيوب
- غير مناسب للإرسال لمسافات طويلة: كما ذكرنا سابقًا، سيؤدي انخفاض الجهد في السلك إلى حدوث خطأ بين الجهد في طرف الاستقبال والجهد في طرف الإرسال، مما يؤدي إلى سوء تقدير.
الخاتمة
باختصار، من خلال معرفة المعرفة المذكورة أعلاه حول الإشارات التناظرية للتيار والجهد وفهم مزاياها وعيوبها، يوصي فريق لورينتزي الهندسي بشدة باستخدام الإشارات التناظرية 4-20mA بدلاً من الإشارات التناظرية للجهد 1-5VDC.
إذا كنت ستحتاج إلى دعمنا الفني أو أجهزة المولدات التناظرية لدينا مثل مستشعر القرب السعوي التناظري الناتج التناظري أو جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، يرجى الاتصال بنا أو إرسال رسالة إلى shonxu@lorentzzi.com.
