Ao selecionar um sensor industrial, uma das decisões críticas que os engenheiros enfrentam é escolher entre a saída atual (como 4-20 ma) e saída de tensão (como 0-10 v, 1-5 v, etc.). Ambos os tipos de sinal têm vantagens e limitações distintas, tornando -as adequadas para diferentes aplicações. Compreender essas diferenças pode ajudar a garantir o desempenho e a confiabilidade ideais em seu sistema de medição.
O que éAtualSaída?
Uma saída de corrente é um tipo de sinal elétrico usado por sensores, transmissores e instrumentos para comunicar medições ou dados a outros dispositivos, como controladores, registradores de dados ou unidades de exibição. As faixas de saída de corrente típicas são {{0}} a 1MA, 0 a 20MA e 4 a 20MA.
Em um sistema de saída atual, o sinal é transmitido como um sinal de corrente direta (DC), geralmente na forma de um loop 4-20 MA ou 4-20 MA, que é um padrão comum para aplicações industriais. O valor atual corresponde ao parâmetro medido, comopressão, temperatura, outaxa de fluxo.
Vantagens da saída atual:
- Distância de transmissão longa: como os sinais de corrente são menos suscetíveis a quedas de resistência e tensão sobre execuções longas de cabo, 4-20 sinais MA podem viajar muito mais longe sem degradação.
- Imunidade ao ruído: Os sinais atuais são menos afetados pela interferência eletromagnética (EMI), tornando -os ideais para ambientes industriais severos.
- Detecção de falhas: a linha de base 4MA (em vez de 0 ma) permite fácil detecção de circuitos abertos ou falhas de sensor.
- Precisão consistente: diferentemente dos sinais de tensão, os sinais de corrente permanecem estáveis, independentemente do comprimento do fio ou resistência elétrica.
- Padronização: o sinal 4-20 MA é amplamente utilizado na automação industrial, tornando -o compatível com muitos controladores, PLCs e sistemas de monitoramento.
Limitações da saída atual:
Os sensores que usam loops de corrente requerem mais energia do que os sensores baseados em tensão.
O que é saída de tensão?
Os sensores de saída de tensão geram um sinal de tensão analógica proporcional ao valor medido. O dispositivo de recepção (por exemplo, PLC, Data Logger) interpreta o nível de tensão para determinar a medição. Os intervalos de tensão de saída típicos são {{0}} para 1V, 0 a 5V, 1 a 5V, 0. 5-4. 5V e 0 a 10v.
Vantagens da saída de tensão:
- Projeto de circuito mais simples: os sensores de saída de tensão requerem menos componentes e são mais fáceis de integrar nos circuitos básicos.
- Menor consumo de energia: comparado a 4-20 loops MA, os sensores baseados em tensão consomem menos energia.
- A calibração e solução de problemas mais fáceis: medir os níveis de tensão com um multímetro padrão é direto, simplificando a calibração e os diagnósticos.
- Adequado para aplicações de curta distância: se o sinal não precisar percorrer longas distâncias, uma saída de tensão poderá fornecer leituras precisas sem preocupações com interferência.
Limitações da saída de tensão:
- Degradação do sinal sobre a distância: as quedas de tensão devido à resistência ao fio podem afetar a precisão da medição, especialmente em corridas longas de cabo.
- Maior suscetibilidade ao EMI: os sinais de tensão são mais propensos a interferências eletromagnéticas de máquinas e linhas de energia próximas.
- Menos capacidade de detecção de falhas: Ao contrário dos loops de corrente, os sistemas baseados em tensão não detectam facilmente falhas de circuito aberto.
Comparação de saída de corrente vs. saída de tensão
Recurso |
Saída atual (4-20 ma) |
Saída de tensão (0-10 v, 1-5 v) |
Distância de transmissão |
Excelente capacidade de longa distância |
Limitado, propenso a queda de tensão |
Imunidade de ruído |
Alto, resistente ao EMI |
Baixo, suscetível à interferência |
Consumo de energia |
Mais alto |
Mais baixo |
Complexidade da fiação |
Requer fonte de alimentação de loop |
Conexões mais simples |
Detecção de falhas |
Fácil (circuitos abertos detectados) |
Mais difícil de detectar falhas |
Calibração |
Requer amperímetro para medição |
Fácil com voltímetro padrão |
Padronização industrial |
Amplamente aceito |
Menos comum para aplicações de longa distância |
Quando escolher a saída atual
- Transmissão de sinal de longa distância, por exemplo, aplicativos de monitoramento remoto
- Ambientes industriais severos, onde Emi é uma preocupação
- Aplicações críticas, onde a detecção de falhas é necessária
- Sistemas de automação e controle de processos, PLCs, SCADA, Instrumentação Industrial
- Precisa dirigir diretamente dispositivos de baixa potência
Quando escolher saída de tensão (0-10 v, 1-5 v, etc.)
- Transmissão de sinal de curta distância, por exemplo, monitoramento local
- Aplicações de baixa potência
- Laboratório ou ambientes controlados, onde o EMI é mínimo
- Sistemas simples, onde é necessária uma integração fácil
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