Электроника:Постоянный ток/Сигналы электрического оборудования/Системы сигналов силы тока: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Нет описания правки |
||
(не показаны 3 промежуточные версии 1 участника) | |||
Строка 19: | Строка 19: | ||
[[File:Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения_3_09122020_2236.jpg|frame|center|'''Рис. 3.''' Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения.|alt=Рис. 3. Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения.]] | [[File:Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения_3_09122020_2236.jpg|frame|center|'''Рис. 3.''' Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения.|alt=Рис. 3. Схема сигнальной системы, использующей источник тока, а не источник напряжения.]] | ||
На данном этапе нам интересны не принципы работы источника тока для [[передатчик]]а, а то, что его выходной сигнал изменяется в ответ на внешние изменения, точно так же, как настройка [[потенциометр]]а в системе сигналов, основанных на напряжении изменяла выходное [[напряжение]] в соответствии с плавающим положением (например, изменяющееся положение поплавка в резервуаре при изменении уровня воды из предыдущих лекций). | На данном этапе нам интересны не принципы работы источника тока для [[передатчик]]а, а то, что его выходной сигнал изменяется в ответ на внешние изменения, точно так же, как настройка [[потенциометр]]а в системе сигналов, основанных на напряжении изменяла выходное [[напряжение]] в соответствии с плавающим положением (например, изменяющееся положение поплавка в резервуаре при изменении уровня воды [[Электроника:Постоянный ток/Сигналы электрического оборудования/Системы сигналов напряжения|из предыдущих лекций]]). | ||
Обратите внимание, что [[индикатор]] [[датчик]]а теперь представляет собой [[амперметр]], а не [[вольтметр]] (шкала, как всегда, откалибрована в [[дюйм]]ах, [[фут]]ах или метрах водяного столба в [[резервуар]]е). Поскольку схема представляет собой последовательную конфигурацию (с учётом сопротивления кабеля), сила тока будет одной и той же для всех элементов цепи. С [[сопротивление]]м кабеля или без него, но сила тока на индикаторе будет точно такой же, как и на датчике, и, следовательно, не возникает ошибок, с которыми мы столкнулись в системе сигналов напряжения. Эта гарантия отсутствия потерь является решающим преимуществом современных сигнальных систем при перенапряжении. | Обратите внимание, что [[индикатор]] [[датчик]]а теперь представляет собой [[амперметр]], а не [[вольтметр]] (шкала, как всегда, откалибрована в [[дюйм]]ах, [[фут]]ах или метрах водяного столба в [[резервуар]]е). Поскольку схема представляет собой последовательную конфигурацию (с учётом сопротивления кабеля), сила тока будет одной и той же для всех элементов цепи. С [[сопротивление]]м кабеля или без него, но сила тока на индикаторе будет точно такой же, как и на датчике, и, следовательно, не возникает ошибок, с которыми мы столкнулись в системе сигналов напряжения. Эта гарантия отсутствия потерь является решающим преимуществом современных сигнальных систем при перенапряжении. | ||
{{ads2}} | |||
== Токовая петля 4-20 мА == | == Токовая петля 4-20 мА == | ||
Строка 62: | Строка 64: | ||
* [[Источник тока]] – это устройство (обычно состоящее из нескольких [[электронных компонентов]]), которое выводит постоянное количество тока в цепь, аналогично источнику напряжения (т.н. идеальная батарея), который подаёт постоянное напряжения. | * [[Источник тока]] – это устройство (обычно состоящее из нескольких [[электронных компонентов]]), которое выводит постоянное количество тока в цепь, аналогично источнику напряжения (т.н. идеальная батарея), который подаёт постоянное напряжения. | ||
* Контрольно-измерительная схема с токовым «[[контур]]ом» основана на принципах последовательных схем, когда сила | * Контрольно-измерительная схема с токовым «[[контур]]ом» основана на принципах последовательных схем, когда сила тока для всех элементов одинакова, что гарантирует отсутствие погрешности измерений (которые могли бы возникнуть из-за сопротивления проводки). | ||
* Наиболее распространенным в современном мире стандартом [[аналогового сигнала]], основанного на силе тока является «токовая петля 4-20 мА». | * Наиболее распространенным в современном мире стандартом [[аналогового сигнала]], основанного на силе тока является «токовая петля 4-20 мА». | ||
=См.также= | =См.также= | ||
=Внешние ссылки= | =Внешние ссылки= | ||
Строка 73: | Строка 75: | ||
<references /> | <references /> | ||
{{Навигационная таблица/Электроника}} | {{Навигационная таблица/Портал/Электроника}} | ||
[[Категория:Теория]] | [[Категория:Теория]] | ||
[[Категория:Теория по электронике]] | [[Категория:Теория по электронике]] |
Текущая версия от 21:48, 22 мая 2023
Системы сигналов силы тока[1]
Источник тока
За счёт использования электронных усилителей можно разрабатывать схемы с постоянной величиной силы тока (а не постоянной величиной напряжения как в предыдущей лекции). Такой набор компонентов известен как источник тока (в предыдущих главах мы почти всегда использовали аккумуляторы, являющиеся источником напряжения), и его символ выглядит следующим образом:
Источник тока генерирует на своих выводах столько напряжения, сколько необходимо для создания постоянного тока. Это полная противоположность источнику напряжения (до этого, кстати, рассматриваемой всегда в качестве идеальной батареи, не учитывающей, например, в схемах деградацию химических источников питания), который будет выдавать столько тока, сколько требуется внешней схеме для поддержания постоянного выходного напряжения.
Источники тока могут быть сконструированы как регулируемые устройства, как и источники напряжения, и могут быть спроектированы для выработки очень точных постоянных величин силы тока. Если бы передающее устройство было сконструировано с источником переменного тока вместо источника переменного напряжения, мы могли бы разработать систему контрольно-измерительных сигналов, основанную на силе тока, а не на напряжении:
На данном этапе нам интересны не принципы работы источника тока для передатчика, а то, что его выходной сигнал изменяется в ответ на внешние изменения, точно так же, как настройка потенциометра в системе сигналов, основанных на напряжении изменяла выходное напряжение в соответствии с плавающим положением (например, изменяющееся положение поплавка в резервуаре при изменении уровня воды из предыдущих лекций). Обратите внимание, что индикатор датчика теперь представляет собой амперметр, а не вольтметр (шкала, как всегда, откалибрована в дюймах, футах или метрах водяного столба в резервуаре). Поскольку схема представляет собой последовательную конфигурацию (с учётом сопротивления кабеля), сила тока будет одной и той же для всех элементов цепи. С сопротивлением кабеля или без него, но сила тока на индикаторе будет точно такой же, как и на датчике, и, следовательно, не возникает ошибок, с которыми мы столкнулись в системе сигналов напряжения. Эта гарантия отсутствия потерь является решающим преимуществом современных сигнальных систем при перенапряжении.
Токовая петля 4-20 мА
Наиболее распространенным в современном мире стандартом сигнала, основанного на силе тока является контур (синоним в данном случае для понятия «петля»), производящий силу тока от 4 до 20 мА (4-20 мА), где 4 мА соответствуют 0% измерения, 20 мА – 100%, 12 мА – 50% и т.д. Удобной особенностью такого эталона является лёгкость преобразования сигнала в индикаторные приборы, рассчитанные на напряжение 1-5 В. Простой прецизионный резистор на 250 Ом, подключённый последовательно, будет производить падение напряжения 1 В при 4 мА, падение напряжения 5 В при 20 мА и т.д.:
Процент измерения | Сигнал 4-20 мА | 1-5 В сигнал |
---|---|---|
0 | 4,0 мА | 1,0 В |
10 | 5,6 мА | 1,4 В |
20 | 7,2 мА | 1,8 В |
25 | 8,0 мА | 2,0 В |
30 | 8,8 мА | 2,2 В |
40 | 10,4 мА | 2,6 В |
50 | 12,0 мА | 3,0 В |
70 | 15,2 мА | 3,8 В |
75 | 16,0 мА | 4,0 В |
80 | 16,8 мА | 4,2 В |
90 | 18,4 мА | 4,6 В |
100 | 20,0 мА | 5,0 В |
Диапазон силы тока 4-20 мА не всегда соответствует стандартам для современных инструментов: какое-то время был распространён также стандарт 10-50 миллиампер, но подобные стандарты на сегодняшний день уже устарели. Одним из преимуществ токовой петли 4-20 мА является безопасность: при более низких напряжениях цепи и более низких уровнях силы тока (например, по сравнению с вышеупомянутыми 10-50 мА), меньше вероятность поражения электрическим током и/или образования искр, способных вызвать пожар из-за легковоспламеняющейся атмосферы в определённых промышленных условиях.
Итог
- Источник тока – это устройство (обычно состоящее из нескольких электронных компонентов), которое выводит постоянное количество тока в цепь, аналогично источнику напряжения (т.н. идеальная батарея), который подаёт постоянное напряжения.
- Контрольно-измерительная схема с токовым «контуром» основана на принципах последовательных схем, когда сила тока для всех элементов одинакова, что гарантирует отсутствие погрешности измерений (которые могли бы возникнуть из-за сопротивления проводки).
- Наиболее распространенным в современном мире стандартом аналогового сигнала, основанного на силе тока является «токовая петля 4-20 мА».
См.также
Внешние ссылки
- Электроника
- Перевод:valemak
- Перевод от valemak
- Перевёл valemak
- Проверка:myagkij
- Оформление:myagkij
- Редактирование:myagkij
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Теория
- Теория по электронике
- Постоянный ток
- Системы сигналов силы тока
- Сигналы электрического оборудования