I tillämpningen av anti-inblandning av elektriska ställdon, anti-inblandning prestanda med hjälp av en 4-20mA analog signal är mycket bättre än med en 2-10V analog signal. Varför?

2-10V signal analys

2-10V抗干扰示意图(DCL 华易智控)

Som visas i bilden ovan:

  1. 当我们使用2-10V时,由于模块上的输入电阻较高(R=34K),输入信号电流非常低(0.059mA-0.29mA)。其结果是该路径上的信噪比非常低,这意味着传导和辐射抗干扰性能较差。换句话说,在电子设计的角度来看,这是最脆弱的部分。
  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. 2-10V信号线缆的长度、内阻和屏蔽措施会显著影响2-10V的抗干扰性能,线缆越长、线缆内阻越大、屏蔽措施越差,2-10V信号的抗干扰性能越差。所以,2-10V常用于极短距离的通讯。

4-20mA signal analys

4-20mA抗干扰示意图(DCL 华易智控)

Jämfört med 2-10V, 4-20mA löser två dödliga brister i 2-10V signal. Som visas i bilden ovan:

  1. När vi använder 4-20mA, på grund av den låga ingången motstånd på modulen (R=120 ω) insignalens nuvarande är relativt stor (4mA-20mA). Som ett resultat, signal-till-brus-förhållande på denna väg är mycket hög, vilket innebär att ledning och strålning, anti-inblandning resultatet är bättre. Därför är det svårt för en 4-20mA signal linje för att bli störd i ett stort tal.
  2.  På en signal väg 4-20mA, enhet kan säkerställa riktigheten av hela produktionen strömslinga, inklusive den nuvarande utmatning och den aktuella vid ingången av ställdonet. Eftersom feedback provtagning mål av produktionen krets som är aktuella vid utgång 4-20 ma loop, den nuvarande är helt likvärdiga i hela signalen loop. Därför är den nuvarande prov på ställdonet terminalen måste vara den nuvarande produktionen vid kontroll terminal. Även i närvaro av störningar och inkonsekvent marknivå, 4-20mA utgång krets kan justeras genom att aktivt negativ feedback för att säkerställa riktigheten i den aktuella signalen.
  3. Längd och inre motstånd 4-20mA signal kabel har liten effekt på den anti-inblandning prestanda för 4-20mA. Därför, 4-20 ma är vanligen används för kommunikation över långa avstånd.

slutsats

I sammanfattning, anti-inblandning prestanda av 4-20mA signal i det industriella området är betydligt bättre än 2-10V signal. Detta är också sant i tillämpningarna av elektriska ställdon.