Текущие сигнальные системы

Текущий источник

Это возможно за счет использования электронных усилителей, чтобы спроектировать схему, вырабатывающую постоянную величину тока, а не постоянную величину напряжения. Этот набор компонентов известен как текущий источник . , а его символ выглядит так:

Источник тока генерирует на своих выводах столько или меньше напряжения, сколько необходимо, чтобы через них протекал постоянный ток. Это прямо противоположно источнику напряжения (идеальной батарее), который будет выдавать столько или меньше тока, сколько требуется внешней схеме для поддержания постоянного выходного напряжения.

Источники тока могут быть сконструированы как регулируемые устройства, как и источники напряжения, и могут быть спроектированы для выработки очень точных величин тока. Если бы передающее устройство было сконструировано с источником переменного тока вместо источника переменного напряжения, мы могли бы разработать систему контрольно-измерительной аппаратуры, основанную на токе, а не на напряжении:

На данном этапе не нужно беспокоиться о внутренней работе источника тока передатчика, только о том, что его выходной сигнал изменяется в ответ на изменения в плавающем положении, точно так же, как настройка потенциометра в системе сигналов напряжения изменяла выходное напряжение в соответствии с плавающим положением. .

Обратите внимание, что индикатор представляет собой амперметр, а не вольтметр (шкала, как всегда, откалибрована в дюймах, футах или метрах водяного столба в резервуаре). Поскольку схема представляет собой последовательную конфигурацию (с учетом сопротивления кабеля), ток будет точно равным через все компоненты. С сопротивлением кабеля или без него, ток на индикаторе точно такой же, как ток на передатчике, и, следовательно, не возникает ошибок, которые могут возникнуть в системе сигнализации напряжения. Эта гарантия нулевого ухудшения сигнала является решающим преимуществом современных сигнальных систем, сигнализирующих о перенапряжении.

Токовая петля 4-20 мА

Наиболее распространенным в современном мире стандартом сигнала тока является от 4 до 20 мА . (4-20 мА), где 4 миллиампера представляют 0 процентов измерения, 20 миллиампер представляют 100 процентов, 12 миллиампер представляют 50 процентов и т. Д. Удобной особенностью эталона 4–20 мА является легкость преобразования сигнала в индикаторные приборы на 1–5 В. Простой прецизионный резистор на 250 Ом, подключенный последовательно со схемой, будет производить падение напряжения 1 вольт при 4 мА, падение напряжения 5 вольт при 20 мА и т. Д .:

Процент измерения Сигнал 4-20 мА Сигнал 1–5 В 04,0 мА 1,0 В 105,6 мА 1,4 В 20 7,2 мА 1,8 В 258,0 мА 2,0 В 30 8,8 мА 2,2 В 40 10,4 мА 2,6 В 50 12,0 мА 3,0 В 60 13,6 мА 3,4 В 70 15,2 мА3 0,8 В 75 16,0 мА 4,0 В 80 16,8 мА 4,2 В 90 18,4 мА 4,6 В 100 20,0 мА 5,0 В

Шкала токовой петли от 4 до 20 мА не всегда была оптимальной . стандарт для современных инструментов:какое-то время был также стандарт 10-50 мА, но с тех пор этот стандарт устарел. Одной из причин возможного превосходства контура 4-20 мА была безопасность:при более низких напряжениях в цепи и более низких уровнях тока, чем в конструкции систем 10-50 мА, было меньше шансов для поражения электрическим током и / или образования искр, способных вызвать воспламенение легковоспламеняющейся атмосферы в определенных промышленных условиях.

ОБЗОР:

• текущий источник представляет собой устройство (обычно состоящее из нескольких электронных компонентов), которое выводит через цепь постоянный ток, во многом подобно источнику напряжения (идеальная батарея), вырабатывающему постоянное напряжение в цепи.
• Контрольно-измерительная схема с токовой петлей основана на принципе последовательной схемы, при которой ток во всех компонентах одинаков, чтобы гарантировать отсутствие ошибок сигнала из-за сопротивления проводки.
• Самым распространенным в современном мире стандартом аналогового сигнала тока является «токовая петля от 4 до 20 мА».