Imagínese lo siguiente: usted es el responsable de un taller de producción y desea conocer el tamaño del caudal de líquido en tiempo real, ¿qué debe hacer? En realidad, puede plantearse convertir el tamaño del caudal en una señal eléctrica analógica de 4-20 mA fácilmente medible. Detectando el tamaño de la señal eléctrica y convirtiéndola en el valor de caudal correspondiente, podrá controlar fácilmente el caudal de agua en tiempo real.
No sólo en el ejemplo anterior, sino también en el campo del control de automatización, las señales analógicas desempeñan un papel vital. Es como una regla. Midiendo su valor y convirtiéndolo en otras magnitudes físicas correspondientes, podemos entender claramente la temperatura, el sonido, el nivel de líquido, etc.
Ya que es tan importante, ¿qué es exactamente? ¿Cuántos tipos de señales analógicas hay en el mundo? ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes? En este artículo, le proporcionaremos información exhaustiva basada en los conocimientos del equipo de ingenieros de Lorentzzi.
¿Qué es una señal analógica?
A diferencia de las magnitudes digitales, que son valores numéricos discretos, las señales analógicas son magnitudes físicas que cambian continuamente tanto en tiempo como en valor.
¿Qué dispositivos pueden generar señales analógicas?
En nuestro Lorentzzi gama de productos, los siguientes productos pueden generar señales analógicas: nuestro sensores de proximidad capacitivos de salida analógica, nuestro Reguladores de temperatura PIDy nuestro detectores de proximidad inductivos de salida analógica.
Además, en el ámbito industrial, los siguientes productos también pueden generar señales analógicas, entre ellos sensores de temperaturasensores de presión, sensores de caudal, sensores de nivel, sensores de posiciónsensores de vibración, sensores de luz, etc.
Tipos de señales analógicas
Las señales analógicas estándar pueden dividirse en señales de tensión 0-10VDC, 1-5VDC y señales de corriente 4-20mA. Entre ellas, las señales de corriente de 4-20 mA son las más utilizadas en el campo de la automatización industrial.
En la siguiente sección explicaremos sus ventajas e inconvenientes, respectivamente.
Ventajas e inconvenientes de las señales analógicas de 4-20 mA
Ventajas
- Adecuado para transmisión a larga distancia: Dado que la señal de corriente no se ve afectada por la caída de tensión de la línea de transmisión, la señal analógica de 4-20 mA puede transmitirse hasta varios kilómetros.
- La señal de corriente de 4-20 mA puede utilizarse para controlar si el generador de señal o la línea de transmisión están dañados. Por ejemplo, cuando se utiliza un generador de 4-20 mA, un transmisor de temperatura, para medir la temperatura de 0-100℃, ajuste 0℃ a 4 mA y 100℃ a 20 mA. Si se desconecta la línea o se daña el transmisor de temperatura, la corriente caerá a 0 mA.
- Adecuado para ocasiones inflamables y explosivas sin causar descargas eléctricas a los operarios: Por ejemplo, la señal de corriente analógica se transmite a 24 VCC, y no se generarán chispas cuando se apague el generador de señales en el lugar de aplicación. De acuerdo con Datos de TUV Rheinlandes seguro utilizar 20 mA a 24 VCC.
- Los valores de corriente pueden convertirse fácilmente en valores de tensión: ¿Quieres convertir una señal de corriente de 4-20 mA en una señal de tensión de 1-5 VCC? Sólo tienes que añadir una resistencia de 250 ohmios entre los dos hilos de 4-20 mA, de modo que si la corriente es de 4 mA, la tensión es de 1 VCC (0,004*250), y lo mismo si la tensión es de 5 VCC.
Desventajas
- No es adecuado para enviar una señal a varios receptores: Si hay muchos dispositivos que necesitan adquirir esta señal, los receptores deben conectarse en paralelo, lo que puede superar las capacidades de conducción del generador de señales.
Ventajas e inconvenientes de las señales analógicas de tensión
Ventajas
- Las señales analógicas de tensión pueden ser recibidas por varios receptores sin aumentar la potencia del generador de señales.
- Las señales analógicas de tensión consumen menos energía: En las mismas condiciones, a medida que aumenta la distancia de transmisión, el consumo de energía de las señales de tensión disminuirá gradualmente.(P=U2/R y P=I2*R)
Desventajas
- No es adecuado para la transmisión a larga distancia: Como ya se ha mencionado, la caída de tensión en el cable provocará un error entre la tensión en el extremo receptor y la tensión en el extremo emisor, lo que dará lugar a una estimación errónea.
Conclusión
En resumen, aprendiendo los conocimientos anteriores sobre las señales analógicas de corriente y tensión y comprendiendo sus ventajas e inconvenientes, el equipo de ingeniería de Lorentzzi recomienda encarecidamente utilizar señales analógicas de 4-20mA en lugar de señales analógicas de tensión de 1-5VDC.
Si necesita nuestro soporte técnico o nuestros dispositivos generadores analógicos como nuestro sensor de proximidad capacitivo de salida analógica o Regulador de temperatura PIDpóngase en contacto con nosotros o envíenos un mensaje a shonxu@lorentzzi.com.
