در دنیای امروز صنعت برق و اتوماسیون، انتقال دقیق اطلاعات بین تجهیزات مختلف اهمیت حیاتی دارد. سیگنال های استاندارد الکتریکی نقش پلی را ایفا می‌کنند که اطلاعات حیاتی را از سنسورها به سیستم‌های کنترل منتقل می‌کنند. این مقاله به بررسی انواع، کاربردها و ملاحظات انتخاب سیگنال‌های استاندارد می‌پردازد تا درک بهتری از این مفاهیم کلیدی در صنعت برق داشته باشید.
سیگنال های استاندارد الکتریکی چیست؟
سیگنال های استاندارد الکتریکی شامل سیگنال‌هایی از جنس ولتاژ یا جریان هستند که برای انتقال اطلاعات بین تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند. این سیگنال‌ها اطلاعات دریافتی از ترنسمیترهای مختلف مانند سنسورهای دما، فشار، رطوبت و سایر پارامترها را به تجهیزات فرمان منتقل می‌کنند.
به طور کلی سیگنال های استاندارد الکتریکی را می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
- سیگنال‌های استاندارد ولتاژی
- سیگنال‌های استاندارد جریانی
انواع سیگنال‌های استاندارد ولتاژی
سیگنال‌های ولتاژی از تغییرات ولتاژ DC برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند. این سیگنال‌ها بر اساس محدوده ولتاژی به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- سیگنال 0-5 ولت: مناسب برای مسافت‌های کوتاه و محیط‌های کم نویز
- سیگنال 1-5 ولت: امکان تشخیص قطعی سیم را فراهم می‌کند
- سیگنال 0-10 ولت: رنج ولتاژی بالاتر برای محیط‌های با نویز متوسط
- سیگنال ±10 ولت: مناسب برای سیگنال‌های قرینه و کاربردهای خاص
هر کدام از این سیگنال‌ها در شرایط و کاربردهای مختلف مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب مناسب آنها به پارامترهای مختلفی بستگی دارد.
سیگنال‌های استاندارد جریانی و کاربردهای آنها
سیگنال‌های استاندارد جریانی به دلیل مقاومت بیشتر در برابر نویز و افت کمتر در مسیرهای طولانی، محبوبیت زیادی در صنعت دارند. این سیگنال‌ها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
|
نوع سیگنال جریانی |
محدوده |
کاربرد اصلی |
|
0-20 میلی‌آمپر |
0 تا 20mA |
سیستم‌های قدیمی‌تر، عدم تشخیص قطعی سیم |
|
4-20 میلی‌آمپر |
4 تا 20mA |
پرکاربردترین سیگنال صنعتی، امکان تشخیص قطعی سیم |
|
±20 میلی‌آمپر |
-20 تا 20mA |
سیستم‌های با نیاز به سیگنال‌های قرینه |
چرا سیگنال 4-20 میلی‌آمپر محبوب‌ترین است؟
سیگنال 4-20 میلی‌آمپر به دلایل زیر پرکاربردترین سیگنال استاندارد الکتریکی در صنعت به شمار می‌رود:
- امکان تشخیص قطعی سیم (جریان صفر)
- سهولت تبدیل به سیگنال 1-5 ولت
- مقاومت بالا در برابر نویز محیطی
- افت ناچیز در مسیرهای طولانی
- سازگاری با اکثر تجهیزات صنعتی
معیارهای انتخاب بین سیگنال‌های ولتاژی و جریانی
انتخاب بین سیگنال های استاندارد الکتریکی ولتاژی یا جریانی باید با توجه به شرایط محیطی و نیازهای فنی پروژه انجام شود. مهمترین عوامل در این انتخاب عبارتند از:
- طول مسیر انتقال
با افزایش طول مسیر، مقاومت سیم افزایش یافته و افت ولتاژ رخ می‌دهد. در مسیرهای طولانی (بیش از 100 متر)، سیگنال‌های جریانی عملکرد بهتری دارند.
- میزان نویز محیطی
در محیط‌های با نویز الکترومغناطیسی بالا مانند محیط‌های صنعتی که درایوها، رکتیفایرها و منابع تغذیه قدرت حضور دارند، سیگنال‌های جریانی گزینه مناسب‌تری هستند.
- سازگاری با تجهیزات
برخی تجهیزات فقط یک نوع سیگنال را پشتیبانی می‌کنند. برای مثال، اگر درایو شما فقط سیگنال 0-10 ولت را می‌پذیرد، باید از سیگنال ولتاژی استفاده کنید.
جمع‌بندی
سیگنال های استاندارد الکتریکی نقش حیاتی در انتقال اطلاعات بین تجهیزات مختلف در صنعت برق و اتوماسیون ایفا می‌کنند. انتخاب بین سیگنال‌های ولتاژی و جریانی به عوامل متعددی بستگی دارد که شامل طول مسیر، میزان نویز محیطی و نوع تجهیزات مورد استفاده است.
در میان سیگنال‌های استاندارد، سیگنال 4-20 میلی‌آمپر به دلیل مزایای منحصر به فرد خود مانند تشخیص قطعی سیم و مقاومت در برابر نویز، پرکاربردترین سیگنال در صنعت است. با شناخت دقیق انواع سیگنال‌ها و کاربردهای آنها، می‌توانید انتخاب درستی برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی خود داشته باشید.
- ۰ ۰
- ۰ نظر