Lisez ceci, c'est assez sur ce qu'est une sortie 4-20 mA

Quelle est la sortie 4-20 mA ?

1.) Présentation

4-20 mA (milliampère) est un type de courant électrique couramment utilisé pour transmettre des signaux analogiques dans les systèmes de contrôle et d'automatisation des processus industriels. Il s'agit d'une boucle de courant basse tension auto-alimentée qui peut transmettre des signaux sur de longues distances et dans des environnements électriquement bruyants sans dégrader de manière significative le signal.

La plage 4-20 mA représente une plage de 16 milliampères, quatre milliampères représentant la valeur minimale ou nulle du signal et 20 milliampères représentant la valeur maximale ou pleine échelle du signal. La valeur réelle du signal analogique transmis est codée comme une position dans cette plage, le niveau de courant étant proportionnel à la valeur du signal.

La sortie 4-20 mA est souvent utilisée pour transmettre des signaux analogiques provenant de capteurs et d'autres appareils de terrain, tels que des sondes de température et des transducteurs de pression, pour contrôler et surveiller les systèmes. Il est également utilisé pour transmettre des signaux entre différents composants au sein d'un système de contrôle, par exemple d'un automate programmable (PLC) à un actionneur de vanne.

Dans l'automatisation industrielle, la sortie 4-20 mA est un signal couramment utilisé pour transmettre des informations provenant de capteurs et d'autres appareils. La sortie 4-20 mA, également connue sous le nom de boucle de courant, est une méthode robuste et fiable pour transmettre des données sur de longues distances, même dans des environnements bruyants. Cet article de blog explorera les bases de la sortie 4-20 mA, notamment son fonctionnement ainsi que les avantages et les inconvénients de son utilisation dans les systèmes d'automatisation industrielle.

La sortie 4-20 mA est un signal analogique transmis en utilisant un courant constant de 4 à 20 milliampères (mA). Il est souvent utilisé pour transmettre des informations sur la mesure d'une grandeur physique, telle que la pression, la température ou le débit. Par exemple, un capteur de température peut transmettre un signal de 4 à 20 mA proportionnel à la température qu'il mesure.

L'un des principaux avantages de l'utilisation d'une sortie 4-20 mA est qu'il s'agit d'une norme universelle en matière d'automatisation industrielle. Cela signifie qu'une large gamme d'appareils, tels que des capteurs, des contrôleurs et des actionneurs, sont conçus pour être compatibles avec les signaux 4-20 mA. Cela facilite l'intégration de nouveaux appareils dans un système existant, à condition qu'ils prennent en charge une sortie 4-20 mA.

2.）Comment fonctionne la sortie 4-20 mA ?

La sortie 4-20 mA est transmise à l'aide d'une boucle de courant composée d'un émetteur et d'un récepteur. L'émetteur, généralement un capteur ou un autre appareil mesurant une grandeur physique, génère le signal 4-20 mA et l'envoie au récepteur. Le récepteur, généralement un contrôleur ou un autre appareil chargé de traiter le signal, reçoit le signal 4-20 mA et interprète les informations qu'il contient.

Pour que le signal 4-20 mA soit transmis avec précision, il est important de maintenir un courant constant dans la boucle. Ceci est obtenu en utilisant une résistance de limitation de courant dans l'émetteur, qui limite la quantité de courant pouvant circuler dans le circuit. La résistance de la résistance de limitation de courant est choisie pour permettre à la plage souhaitée de 4 à 20 mA de circuler à travers la boucle.

L'un des principaux avantages de l'utilisation d'une boucle de courant est qu'elle permet de transmettre le signal 4-20 mA sur de longues distances sans subir de dégradation du signal. En effet, le signal est transmis sous forme de courant plutôt que de tension, ce qui est moins sensible aux interférences et au bruit. De plus, les boucles de courant peuvent transmettre le signal 4-20 mA sur des paires torsadées ou des câbles coaxiaux, réduisant ainsi le risque de dégradation du signal.

3.） Avantages de l'utilisation d'une sortie 4-20 mA

L'utilisation d'une sortie 4-20 mA dans les systèmes d'automatisation industrielle présente plusieurs avantages. Certains des principaux avantages comprennent :

Transmission de signaux longue distance :La sortie 4-20 mA peut transmettre des signaux sur de longues distances sans subir de dégradation du signal. Il est idéal pour une utilisation dans les applications où l'émetteur et le récepteur sont éloignés l'un de l'autre, comme dans les grandes installations industrielles ou les plates-formes pétrolières offshore.

R : Immunité élevée au bruit :Les boucles de courant sont très résistantes au bruit et aux interférences, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans des environnements bruyants. Cela est particulièrement important dans les environnements industriels, où le bruit électrique des moteurs et autres équipements peut entraîner des problèmes de transmission du signal.

B : Compatibilité avec une large gamme d'appareils :La sortie 4-20 mA étant une norme universelle en automatisation industrielle, elle est compatible avec de nombreux appareils. Cela facilite l'intégration de nouveaux appareils dans un système existant, à condition qu'ils prennent en charge une sortie 4-20 mA.

4.) Inconvénients de l'utilisation d'une sortie 4-20 mA

Bien que la sortie 4-20 mA présente de nombreux avantages, son utilisation dans les systèmes d'automatisation industrielle présente également certains inconvénients. Ceux-ci incluent :

R : Résolution limitée :La sortie 4-20 mA est un signal analogique transmis en utilisant une plage continue de valeurs. Cependant, la résolution du signal est limitée par la plage de 4 à 20 mA, qui n'est que de 16 mA. Cela peut ne pas être suffisant pour les applications nécessitant un degré élevé de précision ou de sensibilité.

B : Dépendance à l’alimentation électrique :Pour que le signal 4-20 mA soit transmis avec précision, il est important de maintenir un courant constant dans la boucle. Cela nécessite une alimentation électrique, ce qui peut entraîner un coût supplémentaire et une complexité dans le système. De plus, l'alimentation électrique peut tomber en panne ou être interrompue, ce qui peut affecter la transmission du signal 4-20 mA.

5.) Conclusion

La sortie 4-20 mA est un type de signal largement utilisé dans les systèmes d'automatisation industrielle. Il est transmis à l'aide d'un courant constant de 4 à 20 mA et reçu à l'aide d'une boucle de courant composée d'un émetteur et d'un récepteur. La sortie 4-20 mA présente plusieurs avantages, notamment la transmission de signaux longue distance, une immunité élevée au bruit et une compatibilité avec une large gamme d'appareils. Cependant, il présente également certains inconvénients, notamment une résolution limitée et une dépendance à l’égard d’une alimentation électrique. Dans l'ensemble, la sortie 4-20 mA constitue une méthode fiable et robuste pour transmettre des données dans les systèmes d'automatisation industrielle.

Quelle est la différence entre les sorties 4-20 mA, 0-10 V, 0-5 V et I2C ?

4-20 mA, 0-10 V et 0-5 V sont tous des signaux analogiques couramment utilisés dans l'automatisation industrielle et d'autres applications. Ils sont utilisés pour transmettre des informations sur la mesure d'une grandeur physique, telle que la pression, la température ou le débit.

La principale différence entre ces types de signaux réside dans la plage de valeurs qu’ils peuvent transmettre. Les signaux 4-20 mA sont transmis en utilisant un courant constant de 4 à 20 milliampères, les signaux 0-10 V sont transmis en utilisant une tension allant de 0 à 10 volts et les signaux 0-5 V sont transmis en utilisant une tension allant de 0 à 5 volts.

I2C (Inter-Integrated Circuit) est un protocole de communication numérique utilisé pour transmettre des données entre appareils. Il est couramment utilisé dans les systèmes embarqués et autres applications où de nombreux appareils doivent communiquer entre eux. Contrairement aux signaux analogiques, qui transmettent les informations sous forme d'une plage continue de valeurs, I2C utilise une série d'impulsions numériques pour transmettre les données.

Chacun de ces types de signaux présente ses propres avantages et inconvénients, et le meilleur choix dépendra des exigences spécifiques de l'application. Par exemple, les signaux 4-20 mA sont souvent préférés pour la transmission de signaux longue distance et une immunité élevée au bruit, tandis que les signaux 0-10 V et 0-5 V peuvent offrir une résolution plus élevée et une meilleure précision. I2C est généralement utilisé pour la communication à courte distance entre un petit nombre d'appareils.

1. Plage de valeurs :Les signaux 4-20 mA transmettent un courant allant de 4 à 20 milliampères, les signaux 0-10 V transmettent une tension allant de 0 à 10 volts et les signaux 0-5 V transmettent une tension allant de 0 à 5 volts. I2C est un protocole de communication numérique et ne transmet pas de valeurs continues.

2. Transmission des signaux :Les signaux 4-20 mA et 0-10 V sont transmis respectivement à l'aide d'une boucle de courant ou d'une tension. Les signaux 0-5V sont également transmis à l'aide d'une tension. I2C est transmis à l'aide d'une série d'impulsions numériques.

3. Compatibilité :Les signaux 4-20 mA, 0-10 V et 0-5 V sont généralement compatibles avec de nombreux appareils, car ils sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle et d'autres applications. I2C est principalement utilisé dans les systèmes embarqués et autres applications où de nombreux appareils doivent communiquer entre eux.

4. Résolution :Les signaux 4-20 mA ont une résolution limitée en raison de la plage limitée de valeurs qu'ils peuvent transmettre (seulement 16 mA). Les signaux 0-10 V et 0-5 V peuvent offrir une résolution plus élevée et une meilleure précision, en fonction des exigences spécifiques de l'application. I2C est un protocole numérique et n'a pas de résolution de la même manière que les signaux analogiques.

5. Immunité au bruit :Les signaux 4-20 mA sont très résistants au bruit et aux interférences grâce à l'utilisation d'une boucle de courant pour la transmission du signal. Les signaux 0-10 V et 0-5 V peuvent être plus sensibles au bruit, en fonction de l'implémentation spécifique. I2C est généralement résistant au bruit car il utilise des impulsions numériques pour la transmission du signal.

Lequel est le plus utilisé ?

Quelle est la meilleure option de sortie pour le transmetteur de température et d’humidité ?

Il est difficile de dire quelle option de sortie est la plus utilisée pour les transmetteurs de température et d'humidité, car elle dépend de l'application et des exigences spécifiques du système. Cependant, 4-20 mA et 0-10 V sont largement utilisés pour transmettre des mesures de température et d'humidité dans l'automatisation industrielle et d'autres applications.

Le 4-20 mA est un choix populaire pour les transmetteurs de température et d'humidité en raison de sa robustesse et de ses capacités de transmission longue distance. Il est également résistant au bruit et aux interférences, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements bruyants.

0-10 V est une autre option largement utilisée pour les transmetteurs de température et d’humidité. Il offre une résolution plus élevée et une meilleure précision que 4-20 mA, ce qui peut être important dans les applications nécessitant une haute précision.

En fin de compte, la meilleure option de sortie pour un transmetteur de température et d'humidité dépendra des exigences spécifiques de l'application. Facteurs liés à la distance entre l'émetteur et le récepteur, au niveau de précision et de résolution requis, ainsi qu'à l'environnement d'exploitation (par exemple, la présence de bruit et d'interférences).

Quelle est l'application principale de la sortie 4-20 mA ?

La sortie 4-20 mA est largement utilisée dans l'automatisation industrielle et d'autres applications en raison de sa robustesse et de ses capacités de transmission longue distance. Certaines applications courantes de la sortie 4-20 mA incluent :

1. Contrôle des processus :4-20 mA est souvent utilisé pour transmettre des variables de processus, telles que la température, la pression et le débit, des capteurs aux contrôleurs des systèmes de contrôle de processus.
2.Instruments industriels :4-20 mA est couramment utilisé pour transmettre les données de mesure des instruments industriels, tels que les débitmètres et les capteurs de niveau, aux contrôleurs ou aux écrans.
3. Automatisation des bâtiments :4-20 mA est utilisé dans les systèmes d'automatisation des bâtiments pour transmettre des informations sur la température, l'humidité et d'autres conditions environnementales des capteurs aux contrôleurs.
4. Production d’électricité :4-20 mA est utilisé dans les centrales électriques pour transmettre les données de mesure des capteurs et instruments aux contrôleurs et écrans.
5. Pétrole et gaz :Le 4-20 mA est couramment utilisé dans l'industrie pétrolière et gazière pour transmettre les données de mesure des capteurs et des instruments des plates-formes et des pipelines offshore.
6. Traitement de l’eau et des eaux usées :4-20 mA est utilisé dans les usines de traitement de l'eau et des eaux usées pour transmettre les données de mesure des capteurs et instruments aux contrôleurs et écrans.
7. Aliments et boissons :Le 4-20 mA est utilisé dans l'industrie agroalimentaire pour transmettre les données de mesure des capteurs et instruments aux contrôleurs et écrans.
8. Automobile :Le 4-20 mA est utilisé dans l'industrie automobile pour transmettre les données de mesure des capteurs et instruments aux contrôleurs et écrans.

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