Выбор сигналов 0-10 Вольт или 4-20 мА при проектировании систем автоматизации и контроля

Напряжение 0-10 Вольт и ток 4-20 мА – это два распространенных способа представления данных в системах автоматизации и измерения. Оба сигнала входят в стандарты промышленных сигналов. Сигналы имеют хорошую разрешающую способность для общепромышленных применений и безопасны для человека.
Выбор между напряжением 0-10 Вольт и током 4-20 мА зависит от специфики системы, условий эксплуатации и требований по точности и надежности измерений. Давайте рассмотрим в чем преимущества и недостатки указанных сигналов.

Сигнал (напряжение) 0-10 Вольт

1. Широкий диапазон значений: Диапазон от 0 до 10 Вольт предоставляет более широкие значения для представления данных, что может быть полезным для более точных измерений.
2. Простота измерения: Напряжение легче измерить и отобразить на обычных мультиметрах, что упрощает процесс диагностики.
3. Сигнал используется в промышленных решениях, особенно в системах автоматизации, когда требуется плавное управление.

1. Чувствительность к помехам: В высокошумной среде напряжение может подвергаться помехам, что может повлиять на точность измерений.
2. Требования к изоляции: Напряжение требует дополнительной изоляции и защиты для предотвращения коротких замыканий и повреждений.
3. Требования к источникам питания: Необходимы стабильные и надежные источники питания для подачи точных значений напряжения.

Сигнал (ток) 4-20 мА:

1. Устойчивость к помехам: Токовые сигналы могут быть менее чувствительны к помехам по сравнению с напряжением.
2. Меньшие потери на длинных проводах: Токовые интерфейсы могут обладать более низкими потерями энергии по длинным кабелям.
3. Легко диагностировать обрыв линии.
4. Сигнал 4-20 мА обладает более высокой степенью безопасности, так как не создает высоких токов утечки.
5. Сигнал 4-20мА относится к искробезопасным, что расширяет круг применения.

1. Ограниченный диапазон значений: Диапазон от 4 до 20 мА менее широкий, что может ограничить точность измерений.
2. Сложность в настройке: Требует дополнительных усилий для корректной калибровки.
3. Сложнее интерпретация: Для многих пользователей интерпретация значений тока может быть менее интуитивной, чем значения напряжения.
4. Требуется дополнительная конвертация: Для обработки токовых сигналов могут потребоваться дополнительные устройства конвертации.

Рекомендованная протяженность линий

• Сигнал 0-10В – до 50 м.
• Сигнал 4-20мА – до 500 м.