Þegar rafmagnsstýringar eru notaðar til að verjast truflunum er 4-20mA hliðrænt merki mun betra en 2-10V hliðrænt merki. Hvers vegna er þetta raunin?

2-10V merkjagreining

Skýringarmynd af truflunum fyrir 2-10V merki (DCL Huayi Intelligent Control)

Eins og sést á skýringarmyndinni hér að ofan:

Þegar 2-10V er notað, vegna hærri inntaksviðnáms á einingunni (R=34K), er inntaksmerkisstraumurinn mjög lágur (0,059mA – 0,29mA). Þetta hefur í för með sér að merkis-til-hávaðahlutfallið á þessari leið er mjög lágt, sem þýðir að leiðni og geislunartruflanir eru lélegar. Með öðrum orðum, frá sjónarhóli rafeindahönnunar er þetta viðkvæmasti hlutinn.

Í 2-10V merkjaleiðinni getur úttakstækið aðeins tryggt rétta útgangsspennu (Vo) á stjórnhliðinni (þar sem spennuviðbragðspunkturinn er nálægt úttakspennunni). Hins vegar er ekki hægt að tryggja að inntaksspennan (Vi) á stýribúnaðarhliðinni sé rétt, þar sem Vi = Vo + Vhávaði + Vjarðmismunur Vi = Vo + V_{hávaði} + V_{jarðmismunur}, þar sem VnoiseV_{hávaði} og VjarðmismunurV_{jarðmismunur} eru mjög viðkvæm fyrir truflunum, sem veldur tímabundnum breytingum sem eru óhjákvæmilegar.

Lengd 2-10V merkjasnúrunnar, innri viðnám hennar og skjöldur hafa veruleg áhrif á truflunarvörn 2-10V merkisins. Því lengri sem snúran er, því hærri innri viðnám, og því lakari skjöldun, því verri er viðnám 2-10V merkisins gegn truflunum. Þess vegna er 2-10V almennt notað fyrir mjög stuttar fjarskiptaleiðir.

4-20mA merkjagreining

Skýringarmynd af truflunum gegn 4-20mA merki (DCL Huayi Intelligent Control)

Í samanburði við 2-10V, þá leysir 4-20mA tvo mikilvæga veikleika 2-10V merkisins. Eins og sést á myndinni hér að ofan:

Þegar 4-20mA er notað, vegna lægri inntaksviðnáms á einingunni (R = 120 ohm), er inntaksmerkisstraumurinn tiltölulega hár (4mA - 20mA). Þetta leiðir til hærra merkis-til-hávaðahlutfalls á þessari leið, sem þýðir að leiðni og geislunartruflanir eru betri. Fyrir vikið er mun erfiðara að trufla 4-20mA merkið.

Í 4-20mA merkjaleiðinni getur úttakstækið tryggt réttmæti alls úttaksstraumsins, þar á meðal bæði straumsins á úttakshliðinni og straumsins við inntak stýritækisins. Þetta er vegna þess að endurgjöfarsýnatökumarkmið úttaksrásarinnar er straumurinn við úttaksenda 4-20mA lykkjunnar og straumurinn er jafn í allri merkjalykkjunni. Þess vegna verður straumurinn sem tekinn er við stýritækið að vera sá sami og úttaksstraumurinn frá stjórntækinu. Jafnvel þótt truflanir og ósamræmi séu í jarðspennu getur 4-20mA úttaksrásin tryggt réttmæti merkjastraumsins með virkri neikvæðri endurgjöf.

Lengd 4-20mA merkjasnúrunnar og innri viðnám hennar hafa lítil áhrif á truflunargetu 4-20mA merkisins. Þess vegna er 4-20mA almennt notað fyrir langdrægar samskipti.

Niðurstaða

Að lokum má segja að 4-20mA merkið hefur marktækt betri truflunarvörn en 2-10V merkið í iðnaðarumhverfi. Þetta á einnig við um notkun rafknúinna stýribúnaða.