Представьте себе: вы менеджер в производственном цехе и хотите знать размер потока жидкости в режиме реального времени, что вам делать? На самом деле, вы можете преобразовать величину потока в легко измеряемый аналоговый электрический сигнал 4-20 мА. Определив размер электрического сигнала и преобразовав его в соответствующее значение расхода, вы сможете легко контролировать расход воды в режиме реального времени.
Не только в приведенном примере, но и в области автоматического управления аналоговые сигналы играют важную роль. Они подобны линейке. Измеряя ее значение и преобразуя его в соответствующие физические величины, мы можем четко понимать температуру, звук, уровень жидкости и т. д.
Раз уж он так важен, то что именно он собой представляет? Сколько видов аналоговых сигналов существует в мире? Каковы их преимущества и недостатки? В этой статье мы предоставим вам исчерпывающую информацию, основанную на знаниях команды инженеров Lorentzzi.
Что такое аналоговый сигнал?
В отличие от цифровых величин, которые представляют собой дискретные числовые значения, аналоговые сигналы - это физические величины, которые непрерывно изменяются как по времени, так и по значению.
Какие устройства могут генерировать аналоговые сигналы?
В нашем Lorentzzi® Следующие продукты могут генерировать аналоговые сигналы: наши Емкостные датчики приближения с аналоговым выходом, наш ПИД-регуляторы температурыи наш Индуктивные датчики приближения с аналоговым выходом.
Кроме того, в промышленной сфере генерировать аналоговые сигналы могут следующие изделия, в том числе температурные датчикиДатчики давления, датчики расхода, датчики уровня, датчики положенияДатчики вибрации, датчики освещенности и т.д.
Типы аналоговых сигналов
Стандартные аналоговые сигналы можно разделить на сигналы напряжения 0-10 В постоянного тока, 1-5 В постоянного тока и токовые сигналы 4-20 мА. Среди них токовые сигналы 4-20 мА наиболее широко используются в области промышленной автоматизации.
В следующем разделе мы расскажем об их преимуществах и недостатках соответственно.
Преимущества и недостатки аналоговых сигналов 4-20 мА
Преимущества
- Подходит для передачи сигнала на большие расстояния: Поскольку на токовый сигнал не влияет падение напряжения в линии передачи, аналоговый сигнал 4-20 мА может передаваться на расстояние до нескольких километров.
- Токовый сигнал 4-20 мА можно использовать для контроля повреждения генератора сигналов или линии передачи. Например, при использовании генератора 4-20 мА датчик температурыДля измерения температуры 0-100℃ установите 0℃ на 4 мА, а 100℃ на 20 мА. Если линия отключена или датчик температуры поврежден, ток упадет до 0 мА.
- Подходит для работы с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами, не вызывая поражения операторов электрическим током: Например, аналоговый токовый сигнал передается при напряжении 24 В постоянного тока, и при выключении генератора сигналов на месте применения не будет возникать искр. В соответствии с Данные TUV RheinlandБезопасно использовать 20 мА при 24 В постоянного тока.
- Значения тока можно легко преобразовать в значения напряжения: Хотите преобразовать токовый сигнал 4-20 мА в сигнал напряжения 1-5 В постоянного тока? Вам нужно просто добавить резистор 250 Ом между двумя проводами 4-20 мА, так что если ток 4 мА, напряжение будет 1 В постоянного тока (0,004*250), и то же самое, если напряжение 5 В постоянного тока.
Недостатки
- Не подходит для передачи сигнала на несколько приемников: Если есть много устройств, которые должны принимать этот сигнал, приемники должны быть подключены параллельно, что может превысить возможности генератора сигналов.
Преимущества и недостатки аналоговых сигналов напряжения
Преимущества
- Аналоговые сигналы напряжения могут быть приняты различными приемниками без увеличения мощности генератора сигналов.
- Аналоговые сигналы напряжения потребляют меньше энергии: При одинаковых условиях, по мере увеличения расстояния передачи, потребляемая мощность сигналов напряжения будет постепенно уменьшаться.(P=U2/R и P=I2*R)
Недостатки
- Не подходит для передачи данных на большие расстояния: Как уже говорилось ранее, падение напряжения в проводе приводит к ошибке между напряжением на принимающем конце и напряжением на отправляющем конце, что приводит к ошибочному суждению.
Заключение
В итоге, получив вышеизложенные знания об аналоговых сигналах тока и напряжения и поняв их преимущества и недостатки, команда инженеров Lorentzzi настоятельно рекомендует использовать аналоговые сигналы 4-20 мА вместо аналоговых сигналов напряжения 1-5 В постоянного тока.
Если вам понадобится наша техническая поддержка или наши аналоговые генераторы, такие как аналоговый выход емкостного датчика приближения или ПИД-регулятор температурыПожалуйста, свяжитесь с нами или отправьте сообщение на shonxu@lorentzzi.com.
