Вы когда-нибудь задумывались, почему существует множество выходных сигналов датчиков давления, температуры, влажности или газа, используемых в технологических процессах или системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха? Большинство из этих предложений изначально были созданы для того, чтобы производители датчиков могли лучше согласовывать их с входными сигналами, предлагаемыми производителями программируемых логических контроллеров (ПЛК) и прямых цифровых контроллеров (ПЦК), которые используются для управления процессами как для автоматизации, так и для управления ОВиК.
Мы хотели бы остановиться на двух наиболее часто используемых выходных сигналах и рассказать о преимуществах и/или недостатках этих выходных сигналов. Два наиболее часто используемых выходных сигнала включают аналоговый ток, обычно от 4 до 20 мА, и аналоговое напряжение, обычно 0-10 В.
Аналоговый выход напряжения 0-10 В — один из самых распространенных выходных сигналов, используемых в приборах для технологических процессов и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, благодаря большому количеству промышленных контроллеров, которые принимают или вводят этот сигнал. Монтажники и специалисты по обслуживанию часто отмечают простоту проверки сигнала. Можно просто подключить последовательно вольтметр, чтобы считать напряжение и соотнести это показание с диапазоном на датчике. При работе с аналоговым током 4-20 мА считывание соответствующего выходного сигнала может быть более сложным. Как правило, вместе с датчиком необходимо использовать прецизионный резистор для преобразования аналогового сигнала в сигнал напряжения (закон Ома), что позволяет проводить измерения на вольтметре. Сигналы 0-10 В, интегрированные в датчики, также более восприимчивы к электрическим помехам от таких устройств, как двигатели или реле, что приводит к неточным выходным сигналам, в то время как аналоговые токовые выходы 4-20 мА обладают повышенной устойчивостью.
В зависимости от расположения датчика и контроллера, при использовании аналогового выхода напряжения может наблюдаться падение напряжения в выходном сигнале из-за повышенного сопротивления в проводе при длинном кабеле. При использовании аналогового токового выхода величина тока в контуре не зависит от падения напряжения в проводке, поскольку ток, выходящий на отрицательной стороне контура, должен возвращаться на положительную сторону источника питания.
Наконец, при использовании аналогового токового выхода 4-20 мА вы можете обнаружить обрыв провода, поскольку сигнал теперь будет равен 0 мА. Существуют дополнительные аналоговые выходы напряжения, которые помогают бороться с этой проблемой, например 1-5 В или 2-10 В.