Κατά την εφαρμογή της αντι-παρεμβολές του ηλεκτρικοί ενεργοποιητές, η αντιπαρεμβατική απόδοση του χρησιμοποιώντας ένα 4-20mA αναλογικό σήμα είναι πολύ καλύτερη από αυτή, χρησιμοποιώντας ένα 2-10V αναλογικό σήμα. Γιατί;

2-10V signal analysis

2-10V抗干扰示意图(DCL 华易智控)

Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα:

  1. Όταν χρησιμοποιούμε 2-10V, λόγω της υψηλής αντίσταση εισόδου για την ενότητα (R=34K), το σήμα εισόδου του ρεύματος είναι πολύ χαμηλή (0.059 mA-0.29 mA). Ως αποτέλεσμα, το σήμα-προς-θόρυβο σε αυτό το μονοπάτι είναι πολύ χαμηλή, πράγμα που σημαίνει ότι η αγωγιμότητα και ακτινοβολία αντιπαρεμβατική απόδοση είναι κακή. Με άλλα λόγια, από τη σκοπιά της σχεδίασης ηλεκτρονικών, αυτό είναι το πιο ευάλωτο μέρος.
  2. 在2-10V信号路径上,输出设备只能确保控制器侧的输出电压(Vo)正确性(因为电压反馈点靠近输出引脚)。相反,执行器侧的输入电压(Vi)不能被确保为正确的,因为Vi=Vo+Vnoise+Vground-diff,Vnoise和Vground-diff是非常容易受到干扰而产生瞬态变化的,这一点无法避免。
  3. Το μήκος, εσωτερική αντίσταση και θωράκιση μέτρα από το 2-10V καλώδιο σήματος θα επηρεάσει σημαντικά την αντιπαρεμβατική απόδοση του 2-10V signal. Όσο μεγαλύτερο είναι το καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η εσωτερική αντίσταση του καλωδίου, και το χειρότερο είναι η θωράκιση μέτρα, το χειρότερο, η αντιπαρεμβατική απόδοση του 2-10V signal. Ως εκ τούτου, 2-10V χρησιμοποιείται συνήθως για πολύ μικρής εμβέλειας επικοινωνίας.

4-20mA το σήμα ανάλυσης

4-20mA抗干扰示意图(DCL 华易智控)

Σε σύγκριση με το 2-10V, 4-20mA λύνει τις δύο μοιραίες αδυναμίες του 2-10V signal. Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα:

  1. 当我们使用4-20mA时,由于模块上的输入电阻较低(R=120欧姆),输入信号电流比较大(4mA-20mA)。其结果是该路径上的信噪比很高,这意味着传导和辐射抗干扰性能较好。所以,4-20mA的信号线很难被大比率地干扰。
  2.  在4-20mA的信号路径上,输出设备可以确保整个输出回路电流的正确性,包括输出侧的电流和执行器输入端的电流。因为输出电路的反馈采样目标是4-20mA回路输出端的电流,而在整个信号回路中,电流是完全等值的。所以,执行器端采样到的电流一定是控制端输出的电流。即便在存在干扰和地电平不一致的工况下,4-20mA输出电路也能通过主动的负反馈调节,确保信号电流的正确性。
  3. 4-20mA信号线缆的长度、内阻对4-20mA的抗干扰性能影响较小。所以,4-20mA常用于长距离的通讯。

συμπέρασμα

综上所述,4-20mA信号在工业现场的抗干扰性能明显优于2-10V信号。这一点,在电动执行器的应用场景下,同样如此。