Şunu hayal edin: Bir üretim atölyesinde yöneticisiniz ve sıvı akışının boyutunu gerçek zamanlı olarak bilmek istiyorsunuz, ne yapmalısınız? Aslında, akış boyutunu kolayca ölçülebilir bir 4-20mA analog elektrik sinyaline dönüştürmeyi düşünebilirsiniz. Elektrik sinyalinin boyutunu tespit ederek ve bunu ilgili akış değerine dönüştürerek, su akışını gerçek zamanlı olarak kolayca izleyebilirsiniz.
Sadece yukarıdaki örnekte değil, otomasyon kontrolü alanında da analog sinyaller hayati bir rol oynamaktadır. Bir cetvel gibidir. Değerini ölçerek ve karşılık gelen diğer fiziksel büyüklüklere dönüştürerek, sıcaklığı, sesi, sıvı seviyesini vb. açıkça anlayabiliriz.
Bu kadar önemli olduğuna göre, tam olarak nedir? Dünyada kaç çeşit analog sinyal vardır? Avantajları ve dezavantajları nelerdir? Bu makalede, Lorentzzi mühendislik ekibinin bilgi birikimine dayanarak size kapsamlı bilgiler sunacağız.
Analog sinyal nedir?
Ayrık sayısal değerler olan dijital büyüklüklerin aksine, analog sinyaller hem zaman hem de değer olarak sürekli değişen fiziksel büyüklüklerdir.
Hangi cihazlar analog sinyaller üretebilir?
Bizim Lorentzzi® ürün yelpazesinde, aşağıdaki ürünler analog sinyaller üretebilir: bizim analog çıkışlı kapasitif yakınlık sensörleri, bizim PID sıcaklık kontrolörleri, ve bizim analog çıkışlı endüktif yaklaşım sensörleri.
Buna ek olarak, endüstriyel alanda, aşağıdaki ürünler de analog sinyaller üretebilir sıcaklık sensörleri, basınç sensörleri, akış sensörleri, seviye sensörleri, konum sensörleri, titreşim sensörleri, ışık sensörleri vb.
Analog sinyal türleri
Standart analog sinyaller 0-10VDC, 1-5VDC gerilim sinyalleri ve 4-20mA akım sinyalleri olarak ayrılabilir. Bunlar arasında 4-20mA akım sinyalleri en yaygın olarak endüstriyel otomasyon alanında kullanılmaktadır.
Bir sonraki bölümde, sırasıyla avantaj ve dezavantajlarını açıklayacağız.
4-20 mA analog sinyallerin avantajları ve dezavantajları
Avantajlar
- Uzun mesafeli iletim için uygundur: Akım sinyali iletim hattının voltaj düşüşünden etkilenmediğinden, 4-20 mA analog sinyal birkaç kilometreye kadar iletilebilir.
- 4-20 mA akım sinyali, sinyal jeneratörünün veya iletim hattının hasar görüp görmediğini izlemek için kullanılabilir. Örneğin, 4-20 mA jeneratör kullanırken, bir sıcaklık vericisi, 0-100℃ sıcaklığını ölçmek için 0℃ değerini 4 mA ve 100℃ değerini 20 mA olarak ayarlayın. Hat bağlantısı kesilirse veya sıcaklık transmitteri hasar görürse, akım 0 mA'ya düşecektir.
- Operatörlere elektrik çarpmasına neden olmadan yanıcı ve patlayıcı durumlar için uygundur: Örneğin, analog akım sinyali 24 VDC'de iletilir ve sinyal jeneratörü uygulama yerinde kapatıldığında kıvılcım oluşmaz. Buna göre TUV Rheinland verileri, 24 VDC'de 20 mA kullanmak güvenlidir.
- Akım değerleri kolayca gerilim değerlerine dönüştürülebilir: 4-20 mA akım sinyalini 1-5 VDC voltaj sinyaline dönüştürmek mi istiyorsunuz? İki 4-20 mA kablosu arasına 250 ohm'luk bir direnç eklemeniz yeterlidir, böylece akım 4 mA ise voltaj 1 VDC (0,004*250) olur ve voltaj 5 VDC ise aynı şey olur.
Dezavantajlar
- Birden fazla alıcıya sinyal göndermek için uygun değildir: Bu sinyali alması gereken çok sayıda cihaz varsa, alıcıların paralel bağlanması gerekir ve bu da sinyal jeneratörünün sürüş kapasitesini aşabilir.
Analog voltaj sinyallerinin avantajları ve dezavantajları
Avantajlar
- Analog voltaj sinyalleri, sinyal üretecinin gücünü artırmadan çeşitli alıcılar tarafından alınabilir.
- Analog gerilim sinyalleri daha az güç tüketir: Aynı koşullar altında, iletim mesafesi arttıkça, voltaj sinyallerinin güç tüketimi kademeli olarak azalacaktır (P=U2/R ve P=I2*R)
Dezavantajlar
- Uzun mesafeli iletim için uygun değildir: Daha önce de belirtildiği gibi, kablodaki voltaj düşüşü alıcı uçtaki voltaj ile gönderen uçtaki voltaj arasında bir hataya neden olacak ve yanlış değerlendirmeye yol açacaktır.
Sonuç
Özetle, Lorentzzi mühendislik ekibi, akım ve gerilim analog sinyalleri hakkında yukarıdaki bilgileri öğrenerek ve bunların avantaj ve dezavantajlarını anlayarak, 1-5VDC gerilim analog sinyalleri yerine 4-20mA analog sinyallerin kullanılmasını şiddetle tavsiye etmektedir.
Teknik desteğimize veya analog jeneratör cihazlarımıza ihtiyacınız olacaksa analog çıkışlı kapasitif yakınlık sensörü veya PID sıcaklık kontrolörü, lütfen bizimle iletişime geçin veya şu adrese mesaj gönderin shonxu@lorentzzi.com.
