ทําไมสัญญาณกระแสไฟ 4-20 mA จึงถูกใช้แทนสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

สัญญาณแรงดันไฟฟ้า  สัญญาณไฟฟ้าสามารถส่งสัญญาณได้สองวิธี

 

  1. สัญญาณปัจจุบันและ
  2. สัญญาณแรงดันไฟฟ้า

สัญญาณแรงดันไฟฟ้าเมื่อส่งผ่านทางไกลจะทําให้แรงดันไฟฟ้าลดลงในสายไฟ  อาจมีความแตกต่างแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ระหว่างปลายส่งและปลายรับ สิ่งนี้นําไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดเนื่องจากกระบวนการอ่านตัวแปรของเราอยู่ในรูปแบบแรงดันไฟฟ้า  ดังนั้นโดยทั่วไปสัญญาณแรงดันไฟฟ้าจะไม่ใช้เนื่องจากข้อผิดพลาดในการวัดมากขึ้น

 

สัญญาณปัจจุบัน

ในทางกลับกันสัญญาณปัจจุบันไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าตกในสายลูป ความแม่นยําในการวัดของการส่งสัญญาณปัจจุบันนั้นดีกว่าสัญญาณส่ง สัญญาณแรงดันไฟฟ้า  เครื่องส่งสัญญาณที่ผลิตเพื่อระบบอัตโนมัติสามารถส่งออกสัญญาณ 0-20mA หรือ 4-20 mA

ต้องการสัญญาณ 4-20 mA มากกว่า 0-20 สัญญาณ mA เนื่องจากสามารถตรวจจับสายที่เสียได้อย่างง่ายดายด้วยการใช้สัญญาณ 4-20 mA  หากสังเกตกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์ในเครื่องส่งสัญญาณ 4-20 mA เครื่องส่งสัญญาณจะส่งสัญญาณข้อผิดพลาด

สัญญาณปัจจุบันสามารถส่งสัญญาณได้โดยไม่ผิดพลาดไปยังระยะทาง 1,000 เมตร

 

ทําไมต้องใช้สัญญาณกระแสไฟ 4-20 mA

เครื่องส่งสัญญาณโดยทั่วไปจะขับเคลื่อนแบบวนรอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ 24 โวลต์ เครื่องส่งสัญญาณที่มีการจัดเรียงนี้เรียกว่าเครื่องส่งสัญญาณ 2 สาย

สัญญาณกระบวนการสามารถวัดได้โดยการเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์ในซีรีส์กับแหล่งจ่าย 24 โวลต์

การตอบสนองของสัญญาณปัจจุบันเป็นเส้นตรงมากกว่าการตอบสนองของสัญญาณแรงดันไฟฟ้าและดังนั้นสัญญาณปัจจุบันเป็นที่ต้องการมากกว่าสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

เป็นที่ปรารถนาว่าสัญญาณจะต้องทําซ้ําที่ระบบควบคุมสิ้นสุดสิ่งที่ผลิตที่ปลายเครื่องส่งสัญญาณเพื่อให้ทั้งสองฝ่ายอ่านและแสดงค่าเดียวกัน  สัญญาณไม่ควรรบกวนการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกหรือการรบกวนไฟฟ้าสถิต หากสัญญาณภายนอกเหล่านี้ซ้อนทับบนสัญญาณการวัดอาจทําให้เกิดข้อผิดพลาดอย่างมากในการวัด

ภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนของสัญญาณปัจจุบันและสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความต้านทานของแหล่งที่มา สัญญาณปัจจุบันให้ความต้านทานต่ำกับเซ็นเซอร์ / เครื่องส่งสัญญาณเมื่อเทียบกับแหล่งแรงดันไฟฟ้าและดังนั้นสัญญาณปัจจุบันจึงมีภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้นต่อเสียงรบกวน

สัญญาณกระแสไฟฟ้า 4-20 mA ปลอดภัยสําหรับพื้นที่อันตรายเนื่องจากพลังงานต่ำและไม่มีความเสี่ยงของไฟฟ้าช็อตหรือไฟไหม้  สัญญาณ 4-20 mA ถูกป้อนในความต้านทาน 250 โอห์มที่เชื่อมต่อกับวงจรส่งสัญญาณ

ตัวต้านทานจะแปลงสัญญาณปัจจุบันเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสําหรับการแปลงต่อในสัญญาณดิจิตอลผ่านตัวแปลง อนาล็อกเป็นดิจิตอลซึ่งตั้งอยู่ในโมดูลอินพุตอนาล็อกของตู้ระบบ PLC หรือ DCS

 

ผู้เขียน: Satyadeo Vyas

ขอบคุณข้อมูลจาก https://instrumentationtools.com

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *