Por que os transmissores de pressão usam corrente de 4-20mA para transmitir sinais analógicos?

Como empresa dedicada à pesquisa e produção de sensores e tecnologias de controle de automação,AUTO A Instruments está sempre na vanguarda do setor, focada em fornecer soluções inovadoras para automação industrial, cidades inteligentes, gestão inteligente de recursos hídricos e outras áreas. Hoje, vamos explorar uma tecnologia fundamental e amplamente utilizada em sistemas de automação industrial: a transmissão de sinais de corrente de 4-20 mA.

Então, por que normalmente optamos por usar corrente de 4-20mA para transmitir sinais analógicos na automação industrial? A resposta é, na verdade, bastante simples, porém profunda.

Os tipos de transmissores de pressão envolvidos são geralmente os seguintes:

   DdiferencialPrecursoTresgatadores,UMabsolutoPrecursoTresgatadores,Flongo-MmontadoLnívelTresgatadores,RadarLnívelMeters,EMultrassônicoFbaixoMeters,EmortexFbaixoMeters,TcidadeFbaixoMeters,EeletromagnéticoFbaixoMeters e outros.

4-20mA é um sinal de corrente analógico comumente usado e considerado padrão. Isso significa que a corrente mínima é de 4mA e a máxima é de 20mA. Na transmissão de sinais, devido à resistência nos fios de transmissão, se um sinal de tensão fosse usado, ocorreria uma queda de tensão ao longo do fio, o que causaria erros na extremidade receptora. Portanto, os sinais de corrente são geralmente usados ​​como padrão para a transmissão de sinais de sensores.

Devido à forte capacidade anti-interferência dos sinais de corrente, à sua resiliência a fatores externos e à sua capacidade de transmissão a longa distância, são amplamente utilizados em sensores industriais. Para atender aos diferentes requisitos do controle industrial, os sensores de corrente de 4-20 mA geralmente são encontrados em versões de quatro, três e dois fios.

Vantagens dos sinais de corrente (sinal de 4-20mA):

1. Adequado para transmissão de longa distância: Os sinais de corrente não são afetados pela resistência do fio de transmissão, enquanto os sinais de tensão sofreriam quedas de tensão devido à resistência do fio, levando a medições imprecisas. A distância máxima para transmissão de sinais de 4-20 mA geralmente é controlada em até 100 metros; além disso, recomenda-se o uso de sinais digitais (por exemplo, comunicação RS485).

2. Relação custo-benefício: Os sinais de corrente normalmente utilizam sistemas de dois fios, enquanto os sinais de tensão geralmente utilizam sistemas de três fios. O sistema de dois fios é mais econômico, pois economiza material e reduz os custos totais.

3. Maior capacidade anti-interferência: Em ambientes com condições de campo complexas, os sinais de corrente oferecem melhor desempenho anti-interferência em comparação com os sinais de tensão. Nos casos em que a interferência representa um problema, recomenda-se o uso de sinais de 4 a 20 mA.

4. Capacidade de saída em excesso de faixa: Os sinais de corrente podem exceder ligeiramente a faixa sem perda de precisão. Por exemplo, se a faixa for de 1 MPa, um transmissor de pressão com saída de 4-20 mA pode ultrapassar a faixa e emitir 24 mA. Por outro lado, um sinal de tensão, como o de um transmissor de pressão de 0-10 V, não pode emitir sinais superiores à tensão de alimentação (por exemplo, se a tensão de alimentação for de 9 V, ele não pode emitir 9 V ou mais).

5. Insensível a diferenças no material do fio: Quando o material do fio difere (por exemplo, cobre, níquel), podem ser criados campos magnéticos. Em aplicações de alta precisão, os sinais de tensão podem apresentar erros, mas os sinais de corrente não são afetados por essas variações.