Imagine o seguinte: você é gerente em uma oficina de produção e quer saber o tamanho do fluxo de líquido em tempo real. Na verdade, você pode considerar a conversão do tamanho do fluxo em um sinal elétrico analógico de 4-20 mA facilmente mensurável. Ao detectar o tamanho do sinal elétrico e convertê-lo no valor de fluxo correspondente, você pode monitorar facilmente o fluxo de água em tempo real.
Não apenas no exemplo acima, mas também no campo do controle de automação, os sinais analógicos desempenham um papel fundamental. Ele é como uma régua. Ao medir seu valor e convertê-lo em outras quantidades físicas correspondentes, podemos entender claramente a temperatura, o som, o nível do líquido etc.
Já que ele é tão importante, o que é exatamente? Quantos tipos de sinais analógicos existem no mundo? Quais são suas vantagens e desvantagens? Neste artigo, forneceremos insights abrangentes com base no conhecimento da equipe de engenharia da Lorentzzi.
O que é um sinal analógico?
Diferentemente das quantidades digitais, que são valores numéricos discretos, os sinais analógicos são quantidades físicas que mudam continuamente tanto no tempo quanto no valor.
Quais dispositivos podem gerar sinais analógicos?
Em nosso Lorentzzi os seguintes produtos podem gerar sinais analógicos: nosso sensores de proximidade capacitivos com saída analógica, nosso Controladores de temperatura PIDe nosso sensores de proximidade indutivos com saída analógica.
Além disso, no campo industrial, os seguintes produtos também podem gerar sinais analógicos, incluindo sensores de temperaturasensores de pressão, sensores de fluxo, sensores de nível, sensores de posiçãosensores de vibração, sensores de luz, etc.
Tipos de sinais analógicos
Os sinais analógicos padrão podem ser divididos em sinais de tensão de 0-10VDC, 1-5VDC e sinais de corrente de 4-20mA. Entre eles, os sinais de corrente de 4-20 mA são mais amplamente usados no campo da automação industrial.
Na seção a seguir, explicaremos suas vantagens e desvantagens, respectivamente.
Vantagens e desvantagens dos sinais analógicos de 4-20 mA
Vantagens
- Adequado para transmissão a longa distância: Como o sinal de corrente não é afetado pela queda de tensão da linha de transmissão, o sinal analógico de 4-20 mA pode ser transmitido por até vários quilômetros.
- O sinal de corrente de 4-20 mA pode ser usado para monitorar se o gerador de sinal ou a linha de transmissão está danificada. Por exemplo, ao usar um gerador de 4-20 mA, um transmissor de temperaturaPara medir a temperatura de 0 a 100 ℃, ajuste 0 ℃ para 4 mA e 100 ℃ para 20 mA. Se a linha for desconectada ou o transmissor de temperatura for danificado, a corrente cairá para 0 mA.
- Adequado para ocasiões inflamáveis e explosivas sem causar choque elétrico aos operadores: Por exemplo, o sinal analógico de corrente é transmitido a 24 VCC, e nenhuma faísca será gerada quando o gerador de sinal for desligado no local da aplicação. De acordo com Dados da TUV RheinlandSe o valor for muito alto, é seguro usar 20 mA a 24 VCC.
- Os valores de corrente podem ser facilmente convertidos em valores de tensão: Deseja converter um sinal de corrente de 4-20 mA em um sinal de tensão de 1-5 VCC? Você só precisa adicionar um resistor de 250 ohm entre os dois fios de 4-20 mA, de modo que, se a corrente for de 4 mA, a tensão será de 1 VCC (0,004*250), e o mesmo se a tensão for de 5 VCC.
Desvantagens
- Não é adequado para enviar um sinal a vários receptores: Se houver muitos dispositivos que precisem adquirir esse sinal, os receptores precisarão ser conectados em paralelo, o que pode exceder os recursos de acionamento do gerador de sinal.
Vantagens e desvantagens dos sinais de tensão analógicos
Vantagens
- Os sinais de tensão analógicos podem ser recebidos por vários receptores sem aumentar a potência do gerador de sinais.
- Os sinais de tensão analógicos consomem menos energia: Sob as mesmas condições, à medida que a distância de transmissão aumenta, o consumo de energia dos sinais de tensão diminui gradualmente.(P=U2/R e P=I2*R)
Desvantagens
- Não é adequado para transmissão de longa distância: Conforme mencionado anteriormente, a queda de tensão no fio causará um erro entre a tensão na extremidade receptora e a tensão na extremidade emissora, resultando em um julgamento incorreto.
Conclusão
Em resumo, ao adquirir o conhecimento acima sobre sinais analógicos de corrente e tensão e entender suas vantagens e desvantagens, a equipe de engenharia da Lorentzzi recomenda fortemente o uso de sinais analógicos de 4-20mA em vez de sinais analógicos de tensão de 1-5VDC.
Se você precisar de nosso suporte técnico ou de nossos dispositivos geradores analógicos, como o nosso sensor de proximidade capacitivo com saída analógica ou Controlador de temperatura PIDEntre em contato conosco ou envie uma mensagem para shonxu@lorentzzi.com.
