Elektrikli aktüatörlerin parazit önleme performansının uygulanmasında, 4-20mA analog sinyal, 2-10V analog sinyale göre önemli ölçüde daha iyi performans gösterir. Bunun nedeni nedir?

2-10V Sinyal Analizi

2-10V Sinyal için Parazit Önleme Şeması (DCL Huayi Akıllı Kontrol)

Yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi:

2-10V kullanıldığında, modül üzerindeki daha yüksek giriş direnci (R=34K) nedeniyle giriş sinyal akımı çok düşüktür (0,059mA – 0,29mA). Sonuç olarak, bu yol boyunca sinyal-gürültü oranı çok düşüktür, bu da iletken ve radyasyonel parazit önleme performansının zayıf olduğu anlamına gelir. Başka bir deyişle, elektronik tasarım açısından bu, en savunmasız kısımdır.

2-10V sinyal yolunda, çıkış cihazı yalnızca kontrolör tarafındaki çıkış voltajının (Vo) doğruluğunu sağlayabilir (çünkü voltaj geri besleme noktası çıkış pinine yakındır). Öte yandan, aktüatör tarafındaki giriş voltajının (Vi) doğru olması garanti edilemez, çünkü Vi=Vo+Vnoise+Vground−diffVi = Vo + V_{noise} + V_{ground-diff}, Neresi VgürültüV_{gürültü} Ve Vground−diffV_{ground-diff} Parazitlere karşı oldukça hassastırlar ve bu da kaçınılmaz geçici değişikliklere neden olur.

2-10V sinyal kablosunun uzunluğu, iç direnci ve koruma önlemleri, 2-10V sinyalinin parazitlere karşı direncini önemli ölçüde etkiler. Kablo ne kadar uzun olursa, iç direnci o kadar yüksek olur ve koruma ne kadar zayıf olursa, 2-10V sinyalinin parazitlere karşı direnci o kadar kötü olur. Bu nedenle, 2-10V genellikle çok kısa mesafeli iletişim için kullanılır.

4-20mA Sinyal Analizi

4-20mA Sinyali için Parazit Önleme Şeması (DCL Huayi Akıllı Kontrol)

2-10V'a kıyasla, 4-20mA sinyali, 2-10V sinyalinin iki kritik zayıf noktasını giderir. Yukarıdaki şemada gösterildiği gibi:

4-20mA kullanıldığında, modül üzerindeki daha düşük giriş direnci (R=120 ohm) nedeniyle giriş sinyal akımı nispeten yüksektir (4mA – 20mA). Bu, bu yol boyunca daha yüksek bir sinyal-gürültü oranına yol açar; yani iletken ve radyasyonel parazit önleme performansı daha iyidir. Sonuç olarak, 4-20mA sinyaline müdahale etmek çok daha zordur.

4-20mA sinyal yolunda, çıkış cihazı, hem çıkış tarafındaki akım hem de aktüatör girişindeki akım dahil olmak üzere tüm çıkış döngüsü akımının doğruluğunu sağlayabilir. Bunun nedeni, çıkış devresinin geri besleme örnekleme hedefinin 4-20mA döngüsünün çıkış ucundaki akım olması ve akımın tüm sinyal döngüsü boyunca eşit olmasıdır. Bu nedenle, aktüatör ucunda örneklenen akım, kontrol cihazından gelen çıkış akımıyla aynı olmalıdır. Girişim ve toprak potansiyeli tutarsızlıklarının varlığında bile, 4-20mA çıkış devresi, aktif negatif geri besleme ayarlaması yoluyla sinyal akımının doğruluğunu sağlayabilir.

4-20mA sinyal kablosunun uzunluğu ve iç direnci, 4-20mA sinyalinin parazit önleme performansını çok az etkiler. Bu nedenle, 4-20mA genellikle uzun mesafeli iletişimde kullanılır.

Çözüm

Sonuç olarak, 4-20mA sinyali, endüstriyel ortamlarda 2-10V sinyaline kıyasla önemli ölçüde daha iyi parazit önleme performansına sahiptir. Bu durum, elektrikli aktüatörlerin kullanıldığı uygulamalar için de geçerlidir.