ความยาวสูงสุด 4 20 mA อินเทอร์เฟซลูปปัจจุบัน
เมื่อทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นอัตโนมัติ จะใช้เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ ทั้งสองเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์หรือโมดูลอินพุต/เอาท์พุตไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ซึ่งรับค่าที่วัดได้ของพารามิเตอร์ทางกายภาพจากเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ควบคุม
ลองจินตนาการว่าอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์จะมีอินเทอร์เฟซที่แตกต่างกัน ผู้ผลิตจะต้องผลิตโมดูล I/O จำนวนมาก และเพื่อที่จะเปลี่ยนเซ็นเซอร์ที่ชำรุด เช่น พวกเขาจะต้องมองหาโมดูลที่เหมือนกันทุกประการ หนึ่ง.
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม จึงเป็นเรื่องปกติที่จะรวมอินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน
ในบทความนี้เราจะพูดถึงสัญญาณอะนาล็อกแบบครบวงจร ไปกันเลย!
สัญญาณอนาล็อกแบบครบวงจร
เราจัดการกับสัญญาณอะนาล็อกเมื่อทำการวัดปริมาณทางกายภาพใดๆ (อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน ฯลฯ) รวมถึงในระหว่างการควบคุมแอคทูเอเตอร์อย่างต่อเนื่อง (การควบคุมความเร็วมอเตอร์โดยใช้ตัวแปลงความถี่ การควบคุมอุณหภูมิโดยใช้เครื่องทำความร้อน ฯลฯ) ).
ในกรณีทั้งหมดข้างต้นและคล้ายกัน จะใช้สัญญาณแอนะล็อก (ต่อเนื่อง)
ในอุปกรณ์ควบคุมในกรณีส่วนใหญ่จะใช้สัญญาณอะนาล็อกสองประเภท: กระแส 4-20 mA และสัญญาณแรงดันไฟฟ้า 0-10 V
สัญญาณแรงดันไฟฟ้ารวม 0-10 V
เมื่อใช้สัญญาณประเภทนี้เพื่อรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ ช่วง (เซ็นเซอร์) ทั้งหมดจะแบ่งออกเป็นช่วงแรงดันไฟฟ้า 0-10 V ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์อุณหภูมิมีช่วง -10...+70 °C จากนั้นที่อุณหภูมิ -10 °C เอาต์พุตเซ็นเซอร์จะเป็น 0 V และที่ +70 °C - 10 V ค่ากลางทั้งหมดหาได้จากสัดส่วน
เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น หากเอาต์พุตแอนะล็อกของตัวแปลงความถี่ได้รับการกำหนดค่าให้ส่งความเร็วการหมุนของเครื่องยนต์ในปัจจุบัน ดังนั้น 0 V ที่เอาต์พุตหมายความว่าเครื่องยนต์หยุดทำงาน และ 10 V หมายความว่าเครื่องยนต์กำลังหมุนที่ความถี่สูงสุด
การควบคุมสัญญาณ 0-10V
การใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าแบบรวม คุณไม่เพียงสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพ แต่ยังควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถนำไปไว้ในตำแหน่งที่ต้องการเปลี่ยนความเร็วการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าผ่านตัวแปลงความถี่หรือกำลังของเครื่องทำความร้อน
ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ไฟฟ้าที่ความเร็วการหมุนถูกควบคุมโดยตัวแปลงความถี่
ความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์ถูกกำหนดโดยตัวควบคุมโดยมีสัญญาณ 0-10 V ที่มาถึงอินพุตอะนาล็อกของตัวแปลงความถี่ ความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์สามารถอยู่ระหว่าง 0 ถึง 50 Hz จากนั้น หากเป็นไปตามอัลกอริทึม ตัวควบคุมจะหมุนมอเตอร์ที่ 25 Hz จะต้องจ่ายไฟ 5V ให้กับอินพุตของตัวแปลงความถี่
"กระแสวน": สัญญาณอะนาล็อกแบบครบวงจร 4-20 mA
สัญญาณอะนาล็อก 4-20 mA (เรียกอีกอย่างว่า “กระแสลูป”) รวมถึงสัญญาณแรงดันไฟฟ้า 0-10 V ถูกใช้ในระบบอัตโนมัติเพื่อรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์และควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ
เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณ 0-10 V สัญญาณ 4-20 mA มีข้อดีหลายประการ:
- ประการแรก สัญญาณปัจจุบันสามารถส่งสัญญาณในระยะทางที่ไกลกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณ 0-10V ซึ่งประสบกับแรงดันไฟฟ้าตกบนเส้นยาวเนื่องจากความต้านทานของตัวนำ
- ประการที่สอง มันง่ายที่จะวินิจฉัยว่าเส้นขาดเพราะว่า ระยะการทำงานของสัญญาณเริ่มต้นที่ 4 mA ดังนั้นหากอินพุตเป็น 0 mA แสดงว่ามีการขาดในสาย
ควบคุมสัญญาณ 4-20 mA
การควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ โดยใช้สัญญาณกระแสไฟก็ไม่ต่างจากการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ โดยใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้า เฉพาะในกรณีนี้ คุณต้องมีแหล่งกำเนิดไม่ใช่แรงดัน แต่เป็นกระแส
หากอุปกรณ์มีอินพุตควบคุม 4-20 mA อุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถควบคุมได้โดยตัวควบคุมหรืออุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ ที่มีเอาต์พุตที่เหมาะสม
ตัวอย่างเช่น เราต้องการเปิดวาล์วที่มีตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีอินพุต 4-20 mA อย่างราบรื่น หากคุณใช้สัญญาณกระแส 4 mA กับอินพุต วาล์วจะปิดสนิท และหากคุณใช้ 20 mA วาล์วจะเปิดโดยสมบูรณ์
เอาต์พุตอะนาล็อกแบบแอคทีฟและพาสซีฟ 4-20 mA
บ่อยครั้งที่เอาต์พุตแอนะล็อกของเซ็นเซอร์ ตัวควบคุม หรืออุปกรณ์อื่นๆ เป็นแบบพาสซีฟ กล่าวคือ ไม่สามารถเป็นแหล่งกระแสได้หากไม่มีพลังงานจากภายนอก ดังนั้นเมื่อออกแบบวงจรอัตโนมัติคุณต้องศึกษาคุณลักษณะของเอาต์พุตอะนาล็อกของอุปกรณ์ที่ใช้อย่างรอบคอบและหากเป็นแบบพาสซีฟให้เพิ่มแหล่งพลังงานภายนอกลงในวงจรเพื่อทำให้ลูปปัจจุบันเปียกโชก
รูปนี้แสดงแผนภาพการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุต 4-20 mA เข้ากับตัวควบคุมมิเตอร์พร้อมอินพุตที่สอดคล้องกัน เนื่องจากเอาต์พุตของเซนเซอร์เป็นแบบพาสซีฟ จึงต้องมีการชุบด้วยแหล่งจ่ายไฟภายนอก
เมื่อวัดปริมาณทางกายภาพ (อุณหภูมิ ความชื้น การปนเปื้อนของก๊าซ pH ฯลฯ) เซ็นเซอร์จะแปลงค่าของมันเป็นกระแส แรงดันไฟฟ้า ความต้านทาน ความจุไฟฟ้า ฯลฯ (ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของเซ็นเซอร์) เพื่อนำสัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์ไปเป็นสัญญาณรวม จะใช้ตัวแปลงที่ทำให้เป็นมาตรฐาน
ตัวแปลงมาตรฐานเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณของตัวแปลงหลักให้เป็นสัญญาณกระแสหรือแรงดันไฟฟ้าแบบรวม
นี่คือลักษณะของเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีตัวแปลงมาตรฐาน:
- ต่อมาตั้งแต่ปีพ. ศ. 2505 อินเทอร์เฟซที่มีกระแส 20 mA ก็เริ่มแพร่หลายโดยส่วนใหญ่ในเครื่องโทรพิมพ์ ในช่วงทศวรรษ 1980 “กระแสลูป” 4...20 mA เริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เทคโนโลยี เซ็นเซอร์ และแอคทูเอเตอร์ของอุปกรณ์อัตโนมัติที่หลากหลาย ความนิยมของ "ลูปปัจจุบัน" เริ่มลดลงหลังจากการปรากฏของมาตรฐานสำหรับอินเทอร์เฟซ RS-485 (1983) และในปัจจุบันไม่ได้ถูกนำมาใช้จริงในอุปกรณ์ใหม่
เครื่องส่งสัญญาณแบบวนซ้ำปัจจุบันไม่ได้ใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเช่นเดียวกับในอินเทอร์เฟซ RS-485 แต่ใช้แหล่งจ่ายกระแส ตามคำนิยาม กระแสที่ไหลจากแหล่งปัจจุบันไม่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์โหลด ดังนั้นกระแสจะไหลใน "วงกระแส" โดยไม่ขึ้นกับความต้านทานของสายเคเบิล ความต้านทานโหลด ฯลฯ d.s. การรบกวนแบบเหนี่ยวนำ (รูปที่ 2.10) รวมถึงจากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายกระแส (ดูรูปที่ 2.11) กระแสไฟฟ้าในลูปสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพียงเพราะสายเคเบิลรั่วซึ่งมีขนาดเล็กมาก
คุณสมบัติของลูปปัจจุบันนี้เป็นพื้นฐานและกำหนดตัวเลือกทั้งหมดสำหรับการใช้งาน คัปปลิ้งแบบคาปาซิทีฟ เช่น d.s. ซึ่งใช้ไม่ต่อเนื่องกันกับแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า แต่ขนานกับแหล่งนั้น ไม่สามารถทำให้อ่อนลงได้ใน "วงจรกระแส" และควรใช้การป้องกันเพื่อระงับกระแส (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการต่อสู้กับสัญญาณรบกวน ดูส่วนที่ 3)
สายส่งมักจะเป็นสายคู่บิดเกลียวหุ้มฉนวน ซึ่งเมื่อใช้ร่วมกับตัวรับส่วนต่าง จะช่วยลดสัญญาณรบกวนในโหมดอุปนัยและโหมดร่วม
ที่ด้านรับสัญญาณ กระแสลูปจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าโดยใช้ความต้านทานที่สอบเทียบแล้ว ที่กระแส 20 mA เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน 2.5 V, 5 V หรือ 10 V ให้ใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 125 โอห์ม 250 โอห์ม หรือ 500 โอห์ม ตามลำดับ
ข้อเสียเปรียบหลักของ "ลูปกระแส" คือประสิทธิภาพโดยพื้นฐานที่ต่ำ ซึ่งถูกจำกัดด้วยอัตราที่ประจุความจุของสายเคเบิลจากแหล่งกำเนิดปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ด้วยความจุของสายเคเบิลเชิงเส้นทั่วไปที่ 75 pF/m และความยาว 1 กม. ความจุของสายเคเบิลจะเป็น 75 nF ในการชาร์จความจุดังกล่าวจากแหล่งกระแส 20 mA ถึงแรงดันไฟฟ้า 5 V ต้องใช้เวลา 19 μs ซึ่งสอดคล้องกับความเร็วในการส่งข้อมูลประมาณ 9 kbit/s ในรูป รูปที่ 2.12 แสดงการขึ้นต่อกันของความเร็วการส่งสูงสุดบนความยาวสายเคเบิลในระดับความบิดเบี้ยว (กระวนกระวายใจ) ที่แตกต่างกัน ซึ่งประเมินในลักษณะเดียวกับอินเทอร์เฟซ RS-485 [ออปติก]
ข้อเสียประการที่สองของ "กระแสวน" ซึ่งจำกัดการใช้งานจริงคือการขาดมาตรฐานสำหรับการออกแบบตัวเชื่อมต่อและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วช่วงของสัญญาณปัจจุบัน 0...20 mA และ 4... 20 mA เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป 0...60 mA ถูกใช้น้อยกว่ามาก ในการพัฒนาในอนาคต ขอแนะนำให้ใช้เฉพาะช่วง 4...20 mA เท่านั้น เนื่องจากช่วยให้สามารถวินิจฉัยการขึ้นบรรทัดใหม่ได้ (ดูหัวข้อ
นิจนี นอฟโกรอด
บทความนี้เป็นความต่อเนื่องของชุดสิ่งพิมพ์ในวารสาร ISUP ที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดมาตรฐาน *, **, *** **** บทความ “การแปลงสิ่งที่เหมือนกันให้กลายเป็นสิ่งที่เหมือนกันในระบบการวัดและการควบคุม” (ISUP. 2012 ฉบับที่ 1) เน้นเรื่องการกำหนดมาตรฐาน ซึ่งแปลงสัญญาณอินพุตแบบรวมเป็นสัญญาณเอาต์พุตแบบรวม
ทำไมสัญญาณ 4...20 mA?
การกระจายสัญญาณกระแสรวมที่กว้าง 4...20 mA อธิบายได้ด้วยเหตุผลต่อไปนี้:
- การส่งสัญญาณกระแสไม่ได้รับผลกระทบจากความต้านทานของสายเชื่อมต่อ ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของสายเชื่อมต่อจึงทำให้ต้นทุนลดลง
- สัญญาณปัจจุบันทำงานบนโหลดที่มีความต้านทานต่ำ (เมื่อเทียบกับความต้านทานของแหล่งสัญญาณ) ดังนั้นการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรกระแสจึงมีน้อยเมื่อเทียบกับวงจรที่คล้ายกันซึ่งใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้า
- การแตกในสายส่งของสัญญาณกระแส 4...20 mA ถูกกำหนดอย่างชัดเจนและง่ายดายโดยระบบการวัดด้วยระดับกระแสเป็นศูนย์ในวงจร (ภายใต้สภาวะปกติควรมีอย่างน้อย 4 mA)
- สัญญาณกระแส 4...20 mA ช่วยให้ไม่เพียงส่งสัญญาณข้อมูลที่เป็นประโยชน์เท่านั้น แต่ยังให้แหล่งจ่ายไฟแก่ตัวแปลงมาตรฐานด้วย: ระดับต่ำสุดที่อนุญาตคือ 4 mA นั้นเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่
ลักษณะของตัวแปลงลูปกระแส 4…20 mA
เรามาดูคุณสมบัติหลักและคุณสมบัติที่ต้องคำนึงถึงเมื่อเลือก ตัวอย่างเช่น ให้เรานำตัวแปลงมาตรฐาน NSSI-GRTP ที่ผลิตโดยบริษัทวิจัยและผลิต “KontrAvt” (รูปที่ 2)
ข้าว. 2.ลักษณะที่ปรากฏของ NPSI-GRTP - ตัวแปลงที่ผลิตโดย NPF "KontrAvt" พร้อมการแยกกัลวานิก 1, 2, 4 ช่องของลูปปัจจุบัน
ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่หลักเพียงสองประการเท่านั้น:
- การวัดสัญญาณกระแสแอกทีฟที่ 4...20 mA และการแปลงเป็นสัญญาณกระแสแอกทีฟเดียวกันที่ 4...20 mA โดยมีปัจจัยการแปลงเป็น 1 และด้วยความเร็วสูง
- การแยกกัลวานิกของสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตของลูปปัจจุบัน
ข้อผิดพลาดหลักของการแปลง NPSI-GRTP คือ 0.1% ความเสถียรของอุณหภูมิคือ 0.005% / °C ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน - ตั้งแต่ -40 ถึง +70 °C แรงดันไฟฟ้าของฉนวน - 1500 V ประสิทธิภาพ - 5 ms
ตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณแอคทีฟและพาสซีฟจะแสดงในรูปที่ 1 3 และ 4 ในกรณีหลัง จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานเพิ่มเติม
ข้าว. 3.การเชื่อมต่อตัวแปลง NSSI-GRTP กับแหล่งที่ใช้งานอยู่
ข้าว. 4.การเชื่อมต่อตัวแปลง NSSI-GRTP กับแหล่งพาสซีฟโดยใช้หน่วยจ่ายไฟเพิ่มเติม BP
ในระบบการวัดที่จำเป็นต้องแยกสัญญาณอินพุตออก ตามกฎแล้วแหล่งที่มาของสัญญาณอินพุตคือเซ็นเซอร์การวัด (MS) และเครื่องรับเป็นอุปกรณ์วัดรอง (MI) (ตัวควบคุม ตัวควบคุม เครื่องบันทึก ฯลฯ) .
ในระบบควบคุมที่ต้องการการแยกสัญญาณเอาท์พุต แหล่งที่มาคืออุปกรณ์ควบคุม (ซีดี) (ตัวควบคุม ตัวควบคุม เครื่องบันทึก ฯลฯ) และเครื่องรับคือแอคทูเอเตอร์ (ซีดี) ที่มีการควบคุมกระแส (แอคชูเอเตอร์แบบเมมเบรน (MIM) ตัวควบคุมไทริสเตอร์ , ตัวแปลงความถี่ ฯลฯ)
เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวแปลง NPSI-GRTP ที่ผลิตโดย ไม่ต้องการพลังงานแยกกัน ขับเคลื่อนจากแหล่งกระแสอินพุต 4…20 mA ที่ใช้งานอยู่ ในกรณีนี้ สัญญาณแอคทีฟ 4...20 mA จะถูกสร้างขึ้นที่เอาท์พุตด้วย และไม่จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายเพิ่มเติมในวงจรเอาท์พุต ดังนั้นโซลูชันที่ใช้ตัวแยกลูปปัจจุบันซึ่งใช้ใน NPSI-GRTP จึงประหยัดมาก
มีการปรับเปลี่ยนตัวแปลงสามแบบ: แตกต่างกันในจำนวนช่องสัญญาณ (1, 2, 4 ตามลำดับ) และการออกแบบ (รูปที่ 2) ตัวแปลงช่องเดียวอยู่ในกล่องเล็กแคบที่มีความกว้างเพียง 8.5 มม. (ขนาด 91.5 × 62.5 × 8.5 มม.) สองช่องและสี่ช่องในเคสที่มีความกว้าง 22.5 มม. (ขนาด 115 × 105 × 22.5 มม. ) คอนเวอร์เตอร์ที่มีการแยกกัลวานิกจะใช้ในระบบที่มีสัญญาณหลายสิบสัญญาณ สำหรับระบบเหล่านี้ การวางคอนเวอร์เตอร์จำนวนมากในเปลือกโครงสร้าง (ตู้) กลายเป็นปัญหาสำคัญ ปัจจัยสำคัญที่นี่คือความกว้างของช่องแปลงหนึ่งช่องตามแนวราง DIN ในเวอร์ชัน 1, 2 และ 4 แชนเนล มี "ความกว้างของแชนเนล" ที่เล็กมาก: 8.5, 11.25 และ 5.63 มม. ตามลำดับ
ควรสังเกตว่าในการปรับเปลี่ยนหลายช่องสัญญาณ NPSI-GRPT2 และ NPSI-GRTP4 ทุกช่องไม่ได้เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ จากมุมมองนี้ ประสิทธิภาพของช่องใดช่องหนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของช่องอื่น แต่อย่างใด นั่นคือเหตุผลที่ข้อโต้แย้งประการหนึ่งต่อตัวแปลงหลายช่องสัญญาณ - "ช่องสัญญาณหนึ่งหมดและอุปกรณ์หลายช่องสัญญาณทั้งหมดหยุดทำงานและสิ่งนี้จะลดความปลอดภัยและเสถียรภาพของระบบลงอย่างมาก" - ไม่ทำงาน แต่คุณสมบัติเชิงบวกที่สำคัญของระบบหลายช่องสัญญาณเช่น "ราคาช่องสัญญาณ" ที่ต่ำกว่านั้นแสดงออกมาอย่างสมบูรณ์ การดัดแปลงคอนเวอร์เตอร์แบบสองและสี่ช่องนั้นมาพร้อมกับขั้วต่อแบบถอดสกรูได้ซึ่งอำนวยความสะดวกในการติดตั้งบำรุงรักษาและซ่อมแซม (การเปลี่ยน)
ในงานจำนวนหนึ่ง จำเป็นต้องจ่ายสัญญาณ 4...20 mA ให้กับเครื่องรับที่แยกทางไฟฟ้าหลายตัว สำหรับสิ่งนี้ คุณสามารถใช้ทั้งตัวแปลงช่องสัญญาณเดียว NSSI-GRTP1 และตัวแปลงหลายช่องสัญญาณ NSSI-GRTP2 และ NPSI-GRTP4 แผนภาพการเชื่อมต่อแสดงในรูป 5.
ข้าว. 5.การใช้ตัวแปลงช่องสัญญาณเดี่ยวและสองช่องสัญญาณสำหรับการคูณสัญญาณ "1 ถึง 2"
เพื่อความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษา การเชื่อมต่อภายนอกจะเชื่อมต่อในเวอร์ชันช่องเดียวโดยใช้ขั้วต่อเทอร์มินัลแบบสปริง และในเวอร์ชันสองและสี่ช่องด้วยขั้วต่อสกรูแบบถอดได้
ข้าว. 6.การเชื่อมต่อสายภายนอกโดยใช้ขั้วต่อขั้วต่อแบบถอดได้
ดังนั้นบรรทัดใหม่ของตัวแปลงสำหรับการแยกลูปกระแส 4...20 mA ที่นำเสนอโดย NPF "KontrAvt" จึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นโซลูชันที่มีขนาดกะทัดรัดและประหยัดอย่างสมเหตุสมผลซึ่งสามารถแข่งขันในแง่ของคุณลักษณะกับอะนาล็อกที่นำเข้าที่เกี่ยวข้องได้ ตัวแปลงมีไว้สำหรับการทดลองใช้งาน ดังนั้นผู้ใช้จึงมีโอกาสทดสอบอุปกรณ์ที่ใช้งาน ประเมินคุณลักษณะของอุปกรณ์ และตัดสินใจโดยมีข้อมูลรอบด้านเกี่ยวกับความเหมาะสมในการใช้งาน
____________________________
คุณควรทำอย่างไรหากต้องการอ่านค่าที่อ่านได้ของเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ทำงานในสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรมและอยู่ห่างจากตัวควบคุมควบคุม 30 เมตร หลังจากศึกษาโซลูชันที่มีอยู่อย่างรอบคอบและรอบคอบแล้ว คุณอาจเลือกไม่ใช่ Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, อีเธอร์เน็ต หรือ RS-232/423 แต่เลือกวงจรกระแส 20 mA ซึ่งใช้อย่างประสบความสำเร็จมานานกว่า 50 ปี แม้ว่าอินเทอร์เฟซนี้จะดูโบราณ แต่ตัวเลือกนี้ก็มีเหตุผลในหลายกรณี
บทความนี้ซึ่งจัดโครงสร้างในรูปแบบของคำถามและคำตอบ เปิดเผยคุณลักษณะของการใช้ลูปปัจจุบันสำหรับการรวบรวมและควบคุมข้อมูล บทความนี้ยังอธิบายถึงการปรับปรุงและแก้ไขต่างๆ ของลูปปัจจุบันที่เกิดขึ้นตลอดประวัติศาสตร์ของการใช้งานจริง
กระแสลูป 20 mA คืออะไร?
กระแสลูป 0-20 mA หรือลูปกระแส 4-20 mA เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซแบบใช้สาย ซึ่งสัญญาณถูกเข้ารหัสเป็นกระแสแอนะล็อก กระแส 4 mA สอดคล้องกับค่าสัญญาณขั้นต่ำ และกระแส 20 mA สอดคล้องกับค่าสัญญาณสูงสุด (รูปที่ 1) ในการใช้งานทั่วไป แรงดันไฟฟ้าของเซ็นเซอร์ (มักจะอยู่ในช่วงมิลลิโวลต์) จะถูกแปลงเป็นสัญญาณกระแสในช่วง 4-20 mA ลูปปัจจุบันถูกนำมาใช้ในระบบอะนาล็อกทั้งหมดตั้งแต่ก่อนที่จะมีการควบคุมแบบดิจิทัล และได้เข้ามาแทนที่ระบบควบคุมนิวแมติกในการติดตั้งทางอุตสาหกรรม
ข้าว. 1. เมื่อทำงานกับเซ็นเซอร์ ลูปปัจจุบันประกอบด้วยองค์ประกอบหลักห้าประการ: เซ็นเซอร์, เครื่องส่ง, แหล่งจ่ายไฟ, วงจรนำไฟฟ้า (ลูป) และตัวรับสัญญาณ
กระแสวนสามารถใช้ร่วมกับสัญญาณดิจิตอลได้หรือไม่?
ใช่มันสามารถทำได้ โดยทั่วไปสัญญาณกระแส 4 mA จะใช้เพื่อแสดงตรรกะ "0" และสัญญาณกระแส 20 mA ใช้เพื่อเข้ารหัสตรรกะ "1" เราจะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง
อินเทอร์เฟซลูปกระแส 4-20 mA ใช้อยู่ที่ไหน
โดยหลักแล้วจะใช้ในงานอุตสาหกรรม โดยที่เซ็นเซอร์และตัวควบคุม หรือตัวควบคุมและแอคชูเอเตอร์อยู่ห่างจากกันมาก และสายสื่อสารทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับสูง
เหตุใดจึงใช้ลูปปัจจุบันแทนที่จะใช้อินเทอร์เฟซแบบเดิม เช่น RS-232, RS-423, RS-485 เป็นต้น
มีเหตุผลที่ดีสองประการ
ประการแรก วงจรอิมพีแดนซ์ต่ำในลูปปัจจุบันจะให้ภูมิคุ้มกันสูงต่อเสียงรบกวนภายนอก ตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์ ผลรวมของกระแสวงจรปิดจะเป็นศูนย์ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้กระแสในวงปัจจุบันอ่อนลงหรือแข็งแกร่งขึ้น (รูปที่ 2) ในทางปฏิบัติ กระแสลูปได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า 12 ถึง 30 V แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องส่งสัญญาณจะแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นกระแส ในทางกลับกัน อินเทอร์เฟซที่ใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าอาศัยวงจรอิมพีแดนซ์สูงที่ไวต่อการรบกวนมาก
ประการที่สอง วงจรปัจจุบันมีฟังก์ชันการวินิจฉัยตนเองตามธรรมชาติ: หากวงจรขาด กระแสไฟฟ้าจะลดลงเหลือศูนย์ ซึ่งวงจรจะกำหนดโดยอัตโนมัติ หลังจากนั้น จะมีการสร้างคำเตือนฉุกเฉินและการแตกร้าวจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น
ข้าว. 2. หลักการที่เป็นพื้นฐานของลูปปัจจุบันถูกกำหนดโดยกฎข้อแรกของ Kirchhoff: ผลรวมของกระแสในวงรอบปิดเป็นศูนย์
กระแสลูปถูกนำไปใช้ในด้านเซ็นเซอร์และด้านแอคชูเอเตอร์อย่างไร
อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับลูปกระแสสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ เซ็นเซอร์ใช้วงจรเครื่องส่งสัญญาณที่สร้างสัญญาณกระแสเชิงเส้นในช่วง 4…20 mA แอคทูเอเตอร์ใช้วงจรรับสัญญาณที่แปลงกระแสเป็นแรงดันไฟฟ้าควบคุม ตัวอย่างเช่น ในการตั้งค่าความเร็วการหมุนของเครื่องยนต์ขั้นต่ำ ตัวควบคุมจะสร้างสัญญาณกระแส 4 mA และเพื่อตั้งค่าความเร็วสูงสุดจะสร้างสัญญาณ 20 mA
ทำไมไม่ใช้อินเทอร์เฟซไร้สาย เช่น Wi-Fi หรืออินเทอร์เฟซแบบมีสายอื่นๆ เช่น อีเทอร์เน็ต แทนลูปปัจจุบัน
ได้มีการกล่าวไปแล้วข้างต้นว่าวงจรปัจจุบันมีข้อดีที่สำคัญสองประการ: ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูงและความสามารถในการวินิจฉัยตนเองในตัว นอกจากนี้อินเทอร์เฟซนี้มีข้อดีอื่น ๆ รวมถึง: ต้นทุนการใช้งานต่ำ, ความง่ายในการตั้งค่าและการแก้ไขจุดบกพร่อง, ความง่ายในการวินิจฉัย, ความน่าเชื่อถือสูง, ความสามารถในการสร้างสายการสื่อสารที่ยาวได้สูงถึงหลายร้อยเมตร (หากแหล่งจ่ายไฟสามารถครอบคลุมการตกหล่นได้ แรงดันไฟฟ้าบนสายไฟ)
มาตรฐานแบบมีสายอื่นๆ นั้นกำหนดค่าและบำรุงรักษาได้ยากกว่า มีความไวต่อสัญญาณรบกวน มีความปลอดภัยน้อยกว่าจากการแฮ็ก และมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการสูง
ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างการสื่อสารไร้สายในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมหากเรากำลังพูดถึงระยะทางสั้น ๆ แต่เมื่อทำงานในระยะทางไกล ปัญหาจะเกิดขึ้นเนื่องจากความจำเป็นในการกรองหลายระดับและการใช้กลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งนำไปสู่ความซ้ำซ้อนของข้อมูลด้วย ทั้งหมดนี้เพิ่มต้นทุนและความเสี่ยงในการขาดการเชื่อมต่อ วิธีแก้ปัญหานี้ไม่น่าจะสมเหตุสมผลหากคุณเพียงเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิธรรมดาหรือตัวควบคุมวาล์ว/มอเตอร์เท่านั้น
สัญญาณลูปกระแสแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าอย่างไร
มันค่อนข้างง่าย: กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทาน และแรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดขึ้นจะถูกขยายโดยใช้แอมพลิฟายเออร์เชิงปฏิบัติการหรือดิฟเฟอเรนเชียล ด้วยเหตุผลหลายประการ จึงเลือกค่ามาตรฐาน 250 โอห์มสำหรับตัวต้านทานลูปปัจจุบัน ดังนั้น สัญญาณ 4 mA จึงสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า 1 V และสัญญาณ 20 mA สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า 5 V แรงดันไฟฟ้า 1 V ดูเหมือนจะใหญ่เพียงพอเมื่อเทียบกับสัญญาณรบกวนพื้นหลัง และสามารถวัดได้ง่าย 5V ยังสะดวกมากและอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้สำหรับวงจรแอนะล็อกส่วนใหญ่ ในเวลาเดียวกัน กำลังไฟสูงสุดที่กระจายโดยตัวต้านทานลูปกระแส (I 2 R) คือเพียง 0.1 W ซึ่งยอมรับได้แม้สำหรับอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการกระจายความร้อนที่จำกัด
กระแส 20mA นั้นเป็นของที่ระลึกจากอดีตจริง ๆ และใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นเก่าเท่านั้นหรือไม่
ไม่เลย. ผู้ผลิต IC และอุปกรณ์ยังคงออกผลิตภัณฑ์ใหม่ที่รองรับอินเทอร์เฟซนี้
กระแสแอนะล็อกจะปรับตัวเข้ากับโลกดิจิทัลได้อย่างไร
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ลูปปัจจุบันอนุญาตให้มีการถ่ายโอนข้อมูลดิจิทัล ผลการวัดจากเซนเซอร์ไม่สามารถส่งเป็นสัญญาณต่อเนื่องแบบอะนาล็อก แต่เป็นสัญญาณกระแสแยก ความกว้างของข้อมูลโดยทั่วไปคือตั้งแต่ 12 ถึง 16 บิต บางครั้งพวกเขาใช้ 18 บิต แต่นี่ก็ค่อนข้างเป็นข้อยกเว้น เนื่องจาก 16 บิตก็เพียงพอแล้วสำหรับระบบอุตสาหกรรมทั่วไป ด้วยวิธีนี้ ลูปปัจจุบันสามารถรวมเข้ากับระบบควบคุมแบบดิจิทัลได้
มีอะไรอีกที่จำเป็นในการส่งข้อมูลดิจิทัล?
การส่งบิตในรูปแบบของพัลส์ปัจจุบันไม่เพียงพอที่จะดำเนินการแลกเปลี่ยนข้อมูลดิจิทัล จำเป็นต้องมีวิธีบอกผู้ใช้เมื่อแพ็กเก็ตข้อมูลเริ่มต้นและสิ้นสุด นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตรวจสอบการเกิดข้อผิดพลาดและทำหน้าที่อื่น ๆ ดังนั้นในการส่งข้อมูลดิจิทัลโดยใช้ลูปปัจจุบันจึงจำเป็นต้องกำหนดรูปแบบเฟรมและใช้โปรโตคอลการส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
มาตรฐาน HART คืออะไร?
HART เป็นมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปซึ่งไม่เพียงแต่ระบุการเข้ารหัสบิตทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังกำหนดรูปแบบและโปรโตคอลสำหรับการส่งข้อมูลด้วย ตัวอย่างเช่น รูปแบบเฟรมใช้ฟิลด์ต่างๆ: คำนำแบบหลายไบต์, ไบต์เริ่มต้น, ที่อยู่แบบหลายไบต์, ฟิลด์คำสั่ง, ฟิลด์ข้อมูล, ฟิลด์ที่ระบุจำนวนไบต์ของข้อมูล, ข้อมูลจริง และสุดท้ายคือ เช็คซัม
การพัฒนา HART เริ่มต้นโดย Rosemount Corp. ในช่วงทศวรรษ 1980 และในไม่ช้ามันก็กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมโดยพฤตินัย การกำหนด HART (Highway Addressable Remote Transducer) ถูกกำหนดขึ้นในปี 1990 เมื่อมาตรฐานเริ่มเปิดกว้าง และยังถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐาน IEC สำหรับใช้ในยุโรปอีกด้วย HART ได้รับการดัดแปลงที่สำคัญสามครั้ง แต่ยังคงเข้ากันได้กับเวอร์ชันก่อนหน้าทั้งหมด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับตลาดอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม
คุณสมบัติเพิ่มเติมของ HART คือการรวมข้อมูลผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไว้ในฟิลด์คำสั่ง ข้อมูลนี้ช่วยลดความสับสนระหว่างการติดตั้ง การดีบัก และเอกสารประกอบ เนื่องจากมีผู้จำหน่ายอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ HART มากกว่า 100 ราย
HART มีการปรับปรุงอื่นใดอีกบ้าง?
การใช้ฟิลด์ที่อยู่ไบต์ช่วยให้ลูปกระแสเดียวทำงานกับเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อหลายตัวได้ เนื่องจากเซ็นเซอร์แต่ละตัวสามารถกำหนดหมายเลขที่ไม่ซ้ำกันได้ ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินสายไฟและการติดตั้งได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด
การเชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนมากเข้ากับลูปปัจจุบันทั่วไปจะทำให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสำหรับแต่ละอุปกรณ์ลดลง อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งนี่ไม่ใช่ปัญหา ความจริงก็คือว่าในการใช้งานทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การอัปเดตข้อมูลและการส่งคำสั่งเกิดขึ้นค่อนข้างน้อย - ประมาณหนึ่งครั้งต่อวินาที ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิ ซึ่งเป็นปริมาณทางกายภาพที่วัดได้บ่อยที่สุด มักจะเปลี่ยนแปลงค่อนข้างช้า
ดังนั้น มาตรฐาน HART จึงทำให้กระแส 20 mA มีความเกี่ยวข้องแม้ในยุคดิจิทัล
มีการปรับปรุงอื่นใดที่ทำให้อินเทอร์เฟซนี้มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นหรือไม่
ใช่ การปรับปรุงที่สำคัญอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับโภชนาการ โปรดจำไว้ว่าลูปปัจจุบันใช้ช่วงสัญญาณ 4-20 mA แหล่งที่มาปัจจุบันอาจอยู่ในเครื่องส่งหรือเครื่องรับ ในเวลาเดียวกัน ทั้งเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์จำเป็นต้องมีแหล่งข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของตัวเอง (ADC, แอมพลิฟายเออร์, ไดรเวอร์ ฯลฯ) สิ่งนี้นำไปสู่ความซับซ้อนในการติดตั้งและต้นทุนที่เพิ่มขึ้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อเทคโนโลยีบูรณาการพัฒนาขึ้น ปริมาณการใช้เครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณก็ลดลง เป็นผลให้มีความเป็นไปได้อย่างแท้จริงในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์โดยตรงจากลูปปัจจุบัน หากการใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่รวมอยู่ในเซ็นเซอร์หรือแอคชูเอเตอร์ไม่เกิน 4 mA ก็ไม่จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานเพิ่มเติม ตราบใดที่แรงดันไฟฟ้าของลูปสัญญาณสูงเพียงพอ อินเทอร์เฟซของลูปปัจจุบันก็สามารถจ่ายไฟให้กับตัวเองได้
มีข้อดีอื่นใดอีกสำหรับอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยลูปหรือไม่?
ใช่. อุปกรณ์ที่ใช้สายสัญญาณจำนวนมากต้องได้รับการอนุมัติให้ใช้ในพื้นที่อันตราย ตัวอย่างเช่น ต้องได้รับการรับรองว่าไม่ก่อให้เกิดอันตราย (N.I.) หรือปลอดภัยจากภายใน (I.S.) อุปกรณ์ในกลุ่มใดประเภทหนึ่งเหล่านี้ต้องการให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้พลังงานต่ำมากจนไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดเพลิงไหม้ ทั้งในสภาวะการทำงานปกติและระหว่างเกิดอุบัติเหตุ การใช้พลังงานของอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยลูปต่ำมากจนโดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์จะผ่านการรับรองนี้โดยไม่มีปัญหา
ผู้ผลิต IC กำลังทำอะไรเพื่อให้วงจรปัจจุบันทำงานได้ง่ายขึ้น
พวกเขาทำสิ่งเดียวกันที่เคยทำ: สร้าง IP ที่ไม่เพียงแต่ใช้งานฟังก์ชันพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถเพิ่มเติมอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น Maxim Integrated MAX12900 เป็นอินเทอร์เฟซอนาล็อก (AFE) ที่บูรณาการสูงและใช้พลังงานต่ำสำหรับลูปกระแส 4-20 mA (รูปที่ 3)
ข้าว. 3. MAX12900 เป็นฟรอนต์เอนด์ (AFE) แบบอะนาล็อกที่มีการผสานรวมในระดับสูงสำหรับลูปกระแส 4-20 mA ที่มีฟังก์ชันพื้นฐานพร้อมคุณสมบัติที่มีประโยชน์เพิ่มเติมมากมาย รวมถึงพลังงานลูปโดยตรง
MAX12900 ไม่เพียงแต่ให้การส่งข้อมูลเท่านั้น แต่ยังให้พลังงานโดยตรงจากลูปปัจจุบันอีกด้วย วงจรไมโครรวมบล็อกการทำงานหลายอย่างไว้ในแพ็คเกจเดียว: ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LDO; สองวงจรสำหรับสร้างสัญญาณ PWM ออปแอมป์อเนกประสงค์ที่ใช้พลังงานต่ำและเสถียรสองตัว; op-amp แบบไวด์แบนด์หนึ่งตัว; เครื่องมือเปรียบเทียบการวินิจฉัยสองตัววงจรควบคุมแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้แน่ใจว่าการเริ่มต้นทำงานราบรื่น แหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิงที่มีการเบี่ยงเบนน้อยที่สุด
คุณช่วยยกตัวอย่างการใช้งานเซ็นเซอร์กับอินเทอร์เฟซลูปปัจจุบันได้ไหม
Texas Instruments นำเสนอ TIDM-01000 ซึ่งเป็นวงจรอ้างอิงเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีอินเทอร์เฟซลูปกระแส 4-20 mA วงจรนี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ MSP430 และเป็นโซลูชันราคาประหยัดที่มีชุดส่วนประกอบขั้นต่ำ
ข้าว. 4. วงจรอ้างอิง TIDM-01000 เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (RTD) พร้อมอินเทอร์เฟซกระแส 4-20mA วงจรนี้สร้างขึ้นบนพื้นฐานของไอซีหลายตัวที่ให้การประมวลผลการอ่านเซ็นเซอร์และการโต้ตอบกับลูปปัจจุบัน
TIDM-01000 ใช้โมดูล Smart Analog Combo (SAC) ที่ติดตั้งอยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์ MSP430FR2355 เพื่อควบคุมกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมี DAC แยกต่างหาก วงจรมีความละเอียด 12 บิตพร้อมขั้นตอนการหาปริมาณกระแสเอาต์พุต 6 µA โซลูชันที่นำเสนอมีการป้องกันขั้วย้อนกลับและการป้องกันอินพุตลูปปัจจุบันตรงตามข้อกำหนดของ IEC61000-4-2 และ IEC61000-4-4 (รูปที่ 5)
ข้าว. 5. ตัวส่งสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยใช้ TIDM-01000 ติดตั้งบนแผงวงจรขนาดเล็กได้ ความกะทัดรัดเป็นข้อดีอีกประการหนึ่งของลูปปัจจุบัน
บทสรุป
บทความนี้กล่าวถึงประเด็นหลักที่เกี่ยวข้องกับการใช้ลูปกระแส 4-20 mA ในงานอุตสาหกรรม แม้ว่าอินเทอร์เฟซนี้จะ "โบราณ" อย่างแท้จริงตามมาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์ แต่ก็ยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายรวมถึงในอุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่ บทความนี้ยังกล่าวถึงวิธีที่พลังงานลูปช่วยเพิ่มความสามารถของอินเทอร์เฟซนี้ได้อย่างไร
เครื่องสอบเทียบกระแสลูป RZU-420 ได้รับการออกแบบมาเพื่อตั้งค่าสัญญาณกระแสรวมที่ 4...20 mA ในระหว่างการทดสอบระบบอัตโนมัติ รวมถึงควบคุมขนาดของกระแสและแรงดันไฟฟ้า ลูปกระแสสามารถจ่ายไฟจากระบบที่ทดสอบหรือจากอุปกรณ์ก็ได้
อุปกรณ์นี้พกพาได้และใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ในตัว นอกจากนี้ยังสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์จากเครือข่าย 220 V โดยใช้อะแดปเตอร์เครือข่ายภายนอก
อุปกรณ์นี้มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและใช้งานง่าย ฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายของ RZU-420 ตามหลักสรีรศาสตร์ และต้นทุนต่ำ ทำให้ RZU-420 เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับผู้ปฏิบัติงานระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง การใช้ RZU-420 สามารถลดเวลาการทดสอบเดินเครื่องได้อย่างมาก
เครื่องสอบเทียบลูปปัจจุบัน RZU-420 ผ่านการทดสอบอย่างกว้างขวางภายใต้สภาวะการทำงานจริง และได้รับการจัดอันดับที่เป็นบวกในการตรวจสอบและทดสอบทางเทคนิคทั้งหมด
ความสามารถของ RZU-420
- การแสดงการอ้างอิงปัจจุบันพร้อมกันด้วยความแม่นยำหนึ่งในพันของ mA และการแสดงการอ้างอิงเอาต์พุตเป็นเปอร์เซ็นต์ของสเกล 4...20 mA ด้วยความแม่นยำหนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์
- ช่วงการตั้งค่าปัจจุบัน: 0…25 mA (ในระดับเชิงเส้น)
- RZU-420 มีความสามารถในการวัดพารามิเตอร์ลูปกระแส เช่น I ปัจจุบัน และแรงดันไฟฟ้า U
- อุปกรณ์สามารถทำงานได้จากแหล่งพลังงานภายนอกหรือจากแหล่งพลังงานในตัว โหมดต่างๆ สามารถเปลี่ยนได้โดยการกดปุ่มบนแผงอุปกรณ์โดยโหมดพลังงานที่เลือกจะแสดงบนหน้าจอตลอดเวลา
- อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการทั้งการตั้งค่ากระแสที่ราบรื่นโดยมีค่าความแยก 0.1% ของสเกล และการตั้งค่ากระแสทีละขั้นตอนทุกๆ 1 mA นอกจากนี้ RZU-420 ยังให้คุณสร้างสัญญาณเข้า 4...20 mA ได้ โหมดงานการทำงาน: คดเคี้ยว, เลื่อย, สามเหลี่ยม, คลื่นไซน์ โหมดงานจะเปลี่ยนโดยใช้ปุ่มบนแผงด้านหน้าของอุปกรณ์โดยโหมดที่เลือกจะแสดงบนจอแสดงผลตลอดเวลา
- อุปกรณ์มีสัญญาณการหยุดวงปัจจุบัน หากลูปปัจจุบันเสีย ข้อความ "หยุด" จะสว่างขึ้นบนตัวแสดงสถานะ LCD
- อุปกรณ์มีการบ่งชี้สถานะของแบตเตอรี่ซึ่งแสดงบนหน้าจอตลอดเวลาซึ่งช่วยให้คุณสามารถคำนวณเวลาการทำงานที่คาดหวังจากชุดแบตเตอรี่ที่กำหนด
- จอแสดงผลของอุปกรณ์มีไฟแบ็คไลท์เพื่อให้สามารถทำงานในสภาพแสงน้อยได้
- ข้อผิดพลาดในการอ้างอิง/การวัดพื้นฐานสูงสุดคือ ±0.1% เท่านั้น
- ตัวเครื่องทำจากพลาสติกกันกระแทกพร้อมระดับการป้องกันฝุ่นและความชื้นที่ IP20
- มีใบรับรองเครื่องมือวัด