4-20mA सिग्नल कितनी दूर तक प्रसारित किया जा सकता है?

4-20mA सिग्नल कितनी दूर तक प्रसारित किया जा सकता है?

इस प्रश्न का उत्तर देना इतना आसान नहीं है, यदि प्रभावित करने वाले अन्य सभी कारकों को नजरअंदाज कर दिया जाए तो हम अनुमान लगा सकते हैं

सामान्य स्थिति के लिए, यह लगभग 200-500 मीटर तक जा सकता है। आइए जानते हैं 4-20mA के बारे में कुछ बुनियादी जानकारी।

1. 4-20mA सिग्नल क्या है?

4-20mA सिग्नल कई उद्योगों में उपयोग किया जाने वाला एक मानक प्रोटोकॉल है। यह दो-तार करंट लूप में एनालॉग सिग्नल डेटा संचारित करने की एक विधि है, जो उपकरणों के बीच संचार का एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करती है। 4-20mA के मान आमतौर पर माप सीमा के 0 से 100% का प्रतिनिधित्व करते हैं।

2. 4-20mA सिग्नल के लाभ

उद्योग 4-20mA सिग्नल का उपयोग क्यों पसंद करते हैं? एक के लिए, वे वोल्टेज संकेतों की तुलना में शोर के प्रति कम संवेदनशील होते हैं। यह सिग्नल अखंडता से समझौता किए बिना लंबी दूरी तक ट्रांसमिशन को सक्षम बनाता है। इसके अलावा, 4mA पर "लाइव जीरो" गलती का पता लगाने की अनुमति देता है।

3. 4-20mA सिग्नल कैसे प्रसारित होता है?

एक 4-20mA सिग्नल दो-तार वर्तमान लूप के माध्यम से प्रेषित होता है जहां एक तार आपूर्ति वोल्टेज है और दूसरा स्रोत के लिए वापसी पथ है। लूप के भीतर बदलती धारा सिग्नल डेटा का प्रतिनिधित्व करती है।

4. लेकिन आपको कुछ कारकों पर विचार करना होगा:

हस्तक्षेप तत्व：

①उत्तेजना वोल्टेज；

②ट्रांसमीटर द्वारा अनुमत न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज；

③करंट इकट्ठा करने के लिए बोर्ड डिवाइस द्वारा उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज लेने वाले अवरोधक का आकार;

④तार के प्रतिरोध का आकार.

यह आसानी से 4-20mA वर्तमान सिग्नल की सैद्धांतिक संचरण दूरी की गणना कर सकता है।

इन चार संबंधित मात्राओं के माध्यम से। उनमें से, यूओ ट्रांसमीटर की आपूर्ति वोल्टेज है,

और यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि Uo ≥ Umin पूर्ण लोड पर (वर्तमान I=20mA)। अर्थात्: उपयोग-I.(RL+2r)≥ उमिन।

इसे आमतौर पर विभिन्न गैर-विद्युत भौतिक मात्राओं जैसे तापमान, दबाव, को मापने की आवश्यकता होती है।

औद्योगिक में दर, कोण इत्यादि। उन सभी को एक एनालॉग में परिवर्तित करने की आवश्यकता हैविद्युतीय

सिग्नल जो कुछ सौ मीटर दूर एक नियंत्रण या डिस्प्ले डिवाइस पर स्थानांतरित हो जाता है। यह उपकरण परिवर्तित करता है

भौतिक मात्रा को ट्रांसमीटर नामक विद्युत संकेत में। द्वारा एनालॉग मात्रा संचारित करना

औद्योगिक क्षेत्र में 4-20 एमए करंट सबसे आम तरीका है। मौजूदा सिग्नल को अपनाने का एक कारण

यह है कि इसमें हस्तक्षेप करना आसान नहीं है और वर्तमान स्रोत का अनंत आंतरिक प्रतिरोध है।

लूप में श्रृंखला में तार का प्रतिरोध सटीकता को प्रभावित नहीं करता है, और यह सैकड़ों संचारित कर सकता है

साधारण मुड़ जोड़ी पर मीटर की.

4-20mAन्यूनतम धारा को 4mA और अधिकतम धारा को 20mA के रूप में संदर्भित किया जाता है। विस्फोट रोधी आवश्यकता के आधार पर,

सीमा 20mA है. बहुत अधिक चिंगारी ऊर्जा ज्वलनशील और विस्फोटक गैस को प्रज्वलित कर सकती है, इसलिए 20mA करंट सबसे उपयुक्त है।

टूटे हुए तारों का पता लगाएं, और न्यूनतम मान 0mA के बजाय 4mA है। जब किसी खराबी के कारण ट्रांसमिशन केबल टूट जाती है,

लूप करंट 0 पर गिर जाता है। हम आमतौर पर 2mA को डिस्कनेक्शन अलार्म मान के रूप में लेते हैं। दूसरा कारण यह है कि 4-20mA का उपयोग होता है

दो-तार प्रणाली. यानी, दो तार एक साथ सिग्नल और बिजली के तार हैं, और सेंसर को सर्किट की स्थिर कार्यशील धारा प्रदान करने के लिए 4mA का उपयोग किया जाता है।

4-20mA सिग्नल कितनी दूर तक प्रसारित किया जा सकता है?

हस्तक्षेप तत्व：
①उत्तेजना वोल्टेज से संबंधित；

②ट्रांसमीटर द्वारा अनुमत न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज से संबंधित;

③करंट इकट्ठा करने के लिए बोर्ड डिवाइस द्वारा उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज लेने वाले अवरोधक के आकार से संबंधित;

④तार प्रतिरोध के आकार से संबंधित।

यह आसानी से 4-20mA वर्तमान सिग्नल की सैद्धांतिक संचरण दूरी की गणना कर सकता है।

इन चार संबंधित मात्राओं के माध्यम से। उनमें से, यूओ ट्रांसमीटर की आपूर्ति वोल्टेज है,

और यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि Uo≥Umin पूर्ण लोड पर (वर्तमान I=20mA)। अर्थात्: उपयोग-I.(RL+2r)≥Umin।

इस सूत्र के अनुसार, बड़े तार प्रतिरोध की गणना तब की जा सकती है जब ट्रांसमीटर कम ऑपरेटिंग वोल्टेज पर हो।

परिकल्पना：ज्ञात：Ue=24V，I=20mA，RL=250Ω，Umin=12V。r का अधिकतम मान 175Ω ज्ञात करें：

और फिर, तार प्रतिरोध की गणना सूत्र के अनुसार:

उनमें से:
ρ——प्रतिरोधकता(कांस्य प्रतिरोधकता=0.017, एल्यूमिनियम प्रतिरोधकता=0.029)
एल——केबल की लंबाई (इकाई： एम)
एस--क्रॉस-सेक्शन की रेखा (इकाई: वर्ग मिलीमीटर)
नोट: प्रतिरोध मान लंबाई के समानुपाती और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

तार जितना लंबा होगा, प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा; तार जितना मोटा होगा, प्रतिरोध उतना ही कम होगा।

उदाहरण के तौर पर तांबे के तार को लें, ρ= 0.017 Ω·mm2/m, यानी: तांबे के तार का प्रतिरोध

1mm2 के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और 1m की लंबाई के साथ 0.017Ω है। फिर तार की लंबाई

1mm2 के अनुरूप 175Ω 175/0.017=10294 (m) है। सिद्धांत रूप में, 4-20mA सिग्नल ट्रांसमिशन

हजारों मीटर तक पहुंच सकता है (विभिन्न उत्तेजना जैसे कारकों के आधार पर)।

वोल्टेज और ट्रांसमीटर का सबसे कम कार्यशील वोल्टेज)।

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इंस्ट्रुमेंटेशन में सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए 4 से 20ma का उपयोग क्यों किया जाता है?

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निष्कर्ष

4-20mA सिग्नल एक कारण से उद्योग-मानक है। सटीकता की हानि के बिना लंबी दूरी तक प्रसारित होने की इसकी क्षमता एक महत्वपूर्ण लाभ है। हालाँकि "कितनी दूर" का कोई निश्चित उत्तर नहीं है क्योंकि यह काफी हद तक तार प्रतिरोध, सिग्नल शोर, बिजली आपूर्ति और लोड प्रतिरोध जैसे कारकों पर निर्भर करता है, सही उपायों के साथ, यह विश्वसनीय रूप से काफी दूरी तय कर सकता है। उद्योगों और सेंसर प्रौद्योगिकी में इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग के माध्यम से, हम अपनी परस्पर जुड़ी दुनिया में 4-20mA संकेतों के मूल्य और महत्व को देखते हैं।

पूछे जाने वाले प्रश्न

1. 4-20mA सिग्नल में 4mA पर "लाइव जीरो" का क्या महत्व है?

4mA पर "लाइव जीरो" गलती का पता लगाने की अनुमति देता है। यदि कोई सिग्नल 4mA से नीचे गिरता है, तो यह किसी खराबी का संकेत देता है, जैसे लूप का टूटना या डिवाइस की विफलता।

2. 4-20mA सिग्नल शोर के प्रति कम संवेदनशील क्यों है?

वर्तमान सिग्नल प्रतिरोध परिवर्तन और विद्युत शोर से कम प्रभावित होते हैं। यही कारण है कि उन्हें लंबी दूरी के प्रसारण और विद्युत शोर वाले वातावरण में पसंद किया जाता है।

3. 4-20mA सिग्नल के संचरण में लोड प्रतिरोध क्या भूमिका निभाता है?

लोड प्रतिरोध बिजली आपूर्ति से मेल खाना चाहिए। यदि लोड प्रतिरोध बहुत अधिक है, तो बिजली आपूर्ति लूप करंट को चलाने में सक्षम नहीं हो सकती है, जिससे ट्रांसमिशन दूरी सीमित हो जाएगी।

4. क्या 4-20mA सिग्नल को वायरलेस तरीके से प्रसारित किया जा सकता है?

हाँ, इस उद्देश्य के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ट्रांसमीटरों और रिसीवरों के उपयोग से, 4-20mA सिग्नल वायरलेस तरीके से प्रसारित किए जा सकते हैं।

5. क्या 4-20mA सिग्नल की ट्रांसमिशन दूरी को बढ़ाना संभव है?

हां, उचित वायरिंग का उपयोग करके, शोर को कम करके, पर्याप्त बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करके और लोड प्रतिरोध को संतुलित करके, ट्रांसमिशन दूरी को बढ़ाया जा सकता है।

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