Boucle de courant

Une boucle de courant décrit deux arrangements de signalisation électriques différents.

Digitals

Pour les communications périodiques de Digitals une boucle de courant est une interface de communication qui emploie le courant au lieu de la tension pour la signalisation. Des ventres d'intensité peuvent être employés au-dessus des distances modérément longues (dizaines de kilomètres), et peuvent être connectés avec des liens optiquement d'isolement du .

Longtemps avant le RS-232 standard, ventres d'intensité ont été employés pour envoyer des données numériques sous la forme périodique du pour les téléimprimeurs plus de deux teletypes pourraient être reliés sur un circuit simple permettant une forme simple de gestion de réseau. Des teletypes plus anciens ont utilisé 60 une boucle de courant de mA . Les machines postérieures, telles que le téléimprimeur du ASR33 , ont fonctionné à un niveau actuel plus bas de 20 mA et la plupart des premiers mini-ordinateurs ont comporté une interface de boucle de courant de 20 mA, avec un port RS-232 généralement - disponible comme option plus chère. La carte originale de la porte série du PC d'IBM de a prévu une boucle de courant de 20 mA. Une boucle de courant numérique emploie l'absence du courant pour la haute (l'espace ou coupure), et la présence du courant dans la boucle pour le bas (marque).

La résistance maximum pour une boucle de courant est limitée par la tension disponible. Les interfaces de boucle de courant emploient habituellement des tensions beaucoup plus haut que ceux trouvés sur une interface de RS 232, et ne peuvent pas être reliées ensemble avec le tension-type entrées sans une certaine forme de circuit de niveau de traducteur.

Le MIDI (interface de Digitals d'instrument musical ) est une interface numérique de boucle de courant.

Analogue

Des ventres d'intensité analogues sont employés pour n'importe quel but où un dispositif doit être surveillé ou commandé à distance au-dessus d'une paire de conducteurs. Seulement un niveau actuel peut être présent à tout moment.

4-20 mA (" ; " de boucle de courant de quatre à vingt milliampères ;) est une norme électrique de transmission du analogue du pour l'instrumentation industrielle et la communication. Le signal est une boucle de courant où 4 mA représentent les pour cent zéro signalent et 20 mA représentent le signal de cent pour cent. Un " ; mA" ; est un milliampère , ou 1/1000 d'un ampère .

Le " ; zero" de phase ; à 4 mA permet à l'instrumentation de réception de distinguer un signal zéro et un fil cassé ou un instrument mort. Cette norme a été développée dans les années 50 et est encore employée couramment dans l'industrie aujourd'hui. Les avantages de la convention de 4-20 mA sont qu'elle est employée couramment par beaucoup de fabricants, relativement peu coûteux pour mettre en application, et elle peut rejeter beaucoup de formes du bruit électrique . Le zéro de phase permet également aux instruments de basse puissance d'être directement actionnés à partir de la boucle, sauvant le coût de fils supplémentaires. Il est également beaucoup plus facile comprendre et corriger boucle de courant que les fieldbuses numériques plus compliqués . Using des fieldbuses et résoudre des problèmes relatifs exige habituellement beaucoup plus d'éducation et la compréhension que requise par les solutions simples de boucle de courant.

La communication numérique additionnelle au dispositif peut être ajoutée à la boucle de courant using le protocole de CERF de . Les autobus de processus de Digitals tels que la BASE Fieldbus et le Profibus peuvent remplacer les ventres d'intensité analogues.

Utilisation à régulation de processus

Pour les instruments à régulation de processus industriels, le analogue 4-20 mA et 10-50 ventres d'intensité de mA sont utilisés généralement pour la signalisation analogue, avec 4 mA représentant le bas de gamme de la gamme et 20 mA le plus haut. Les avantages principaux de la boucle de courant sont que l'exactitude du signal n'est pas affectée par chute de tension dans le câblage de interconnexion, et que la boucle peut assurer la puissance d'opération au dispositif. Même s'il y a de la résistance électrique significatif dans la ligne, l'émetteur de boucle de courant maintiendra le courant approprié, jusqu'à ses possibilités maximum de tension. Vivre-zéro représenté par 4 mA permet à l'instrument de réception de détecter quelques échecs de la boucle, et permet également à des dispositifs d'émetteur d'être actionné par la même boucle de courant (appelée le les émetteurs à deux fils de ). De tels instruments sont utilisés pour mesurer la pression , la température , l'écoulement , le pH ou d'autres variables de processus. Une boucle de courant peut également être utilisée pour commander un positionneur ou tout autre déclencheur de valve de de rendement. Une boucle de courant analogue peut être convertie en tension entrée avec une résistance de précision. Puisque les bornes d'entrée des instruments peuvent avoir un côté de l'entrée de boucle de courant attachée à l'au sol de châssis (la terre), des isolants analogues peuvent être exigés en reliant plusieurs dispositifs en série.

Prenant le point de vue de la source de courant pour la boucle, des dispositifs peuvent être classifiés comme actif (puissance fournisseuse) ou passif (se fondant sur la puissance de boucle). Par exemple, un enregistreur de diagramme peut fournir la puissance de boucle à un instrument d'émetteur tel qu'un transmetteur de pression. Le transmetteur de pression module le courant sur la boucle pour envoyer le signal à l'enregistreur graphique à barres, mais en soi ne fournit pas la puissance à la boucle et ainsi est passif. Une autre boucle peut contenir deux enregistreurs de diagramme passifs, un transmetteur de pression passif, et des 24 batteries de V. (La batterie est le dispositif actif). Des affichages de bâti de panneau et les enregistreurs de diagramme se nomment généralement des « dispositifs d'indicateur » ou le « processus surveille ». Plusieurs dispositifs passifs d'indicateur peuvent être reliés en série, mais une boucle doit avoir seulement un dispositif d'émetteur et seulement une source d'énergie (dispositif actif).

Le rapport la mesure entre la valeur courante et variable de processus est placé par le calibrage, qui assigne différentes gammes des unités de technologie à l'envergure entre 4 et 20 mA. De temps en temps la cartographie entre les unités de technologie et le courant a été inversée, de sorte que 4 mA aient représenté le maximum et 20 mA le minimum.

Longs circuits

Des ventres d'intensité analogues ont été de temps en temps portés entre les bâtiments par les paires sèches en câbles téléphoniques loués des entreprises de téléphone locales. 4-20 boucles de mA étaient plus communes en jours de la téléphonie analogue. Ces circuits exigent la continuité à courant continu (DC) bout à bout.C n'est pas disponible au-dessus d'un radio en micro-ondes, de la fibre optique, ou d'un raccordement multiplexé de circuit de téléphone.

La théorie de base de C.C nous rappelle que le courant est identique à tous les points dans un circuit. Elle était commune pour voir 4-20 circuits de mA qui ont eu des longueurs de boucle en milles ou des circuits fonctionnant au-dessus des paires de câble téléphonique qui étaient plus longues que des pieds de dix-millièmes bout à bout. Il restent des systèmes de legs en place using cette technologie. Dans des circuits du système de Bell de , des tensions jusqu'à C.C 125V ont été utilisées.

Commande discrète

Des fonctions de commande discrètes peuvent être représentées par les niveaux discrets du courant envoyés au-dessus d'une boucle. Ceci permettrait à des fonctions de commande multiples d'être actionnées au-dessus d'une seule paire de fils. Les courants exigés pour une fonction spécifique varient d'un application ou fabricant à l'autre. Il n'y a aucun courant spécifique qui est attaché à une signification simple. Il est presque universel que 0 mA indiquent que le circuit a échoué. Dans le cas d'un signal d'incendie, 6 mA pourraient être normaux, 15 mA pourraient signifier qu'un feu a été détecté, et 0 mA produiraient une indication d'ennui, indiquant la surveillance situent le circuit d'alarme avaient échoué. Quelques dispositifs, tels que les consoles à télécommande bi-directionnelles de la radio , peuvent renverser la polarité des courants et peuvent multiplexer l'acoustique sur un courant de C.

Ces dispositifs peuvent être utilisés pour n'importe quel besoin à télécommande qu'un concepteur pourrait imaginer. Par exemple, une boucle de courant pourrait enclencher une sirène d'évacuation ou la commande a synchronisé les feux de signalisation .

Utilisation par radio bi-directionnelle

les circuits boucle sont une manière possible employée pour commander les stations de base par radio aux emplacements éloignés. L'industrie par radio bi-directionnelle appelle ce type de C.C à télécommande à distance de . Ce nom vient du besoin de continuité de circuit de C.C entre le point de commande et la station de base par radio . La boucle de courant de but à télécommande est de sauver le coût de paires supplémentaires de fils entre le point d'opération et l'émetteur récepteur par radio. De l'équipement, tel que la station de base de Motorola MSF-5000, emploie des courants en-dessous de 4 mA pour quelques fonctions. Un type alternatif, la tonalité à distance de , est plus complexe mais exige seulement un chemin audio entre le point de commande et la station de base. Pour confirmer l'utilisation du " d'expression ; Remote" de C.C ; comme précis en décrivant ce type de dispositif, voir svp. Le brevet ne décrit pas cet extérieur de tonalité mais confirme l'utilisation de l'expression de décrire ce système de la signalisation.

Par exemple, une station de base de l'expédition du taxi pourrait être physiquement plac sur le dessus de toit d'un bâtiment de huit-histoire. Le bureau de compagnie de taxi pourrait être dans le sous-sol d'un bâtiment différent tout près. Le bureau aurait une unité à télécommande qui actionnerait la station de base de compagnie de taxi au-dessus d'un circuit de boucle de courant. Le circuit serait normalement au-dessus d'une ligne téléphonique ou d'un câblage semblable. Les courants de fonction de commande viennent de la console à télécommande à l'extrémité de bureau d'expédition d'un circuit. Dans l'utilisation par radio bi-directionnelle, un circuit à vide n'aurait normalement aucun présent courant d'écoulement.

Dans l'utilisation bi-directionnelle de la radio , les fabricants par radio emploient différents courants pour des fonctions spécifiques. Des polarités sont changées pour obtenir des fonctions plus possibles au-dessus d'un circuit simple. Par exemple, imaginer un arrangement possible où la présence de ces courants font changer la station de base l'état :
aucun de moyens de courant ne reçoivent sur le canal 1 , (le défaut).
+6 mA pourraient signifier que le transmettent sur le canal 1
-6 le mA pourrait signifier que séjour de dedans reçoivent le mode mais commutent pour creuser des rigoles 2 . À condition que le courant de -6 mA aient été présent, la station de base à distance continuerait à recevoir sur le canal 2.
-12 le mA pourrait commander la station de base au transmettent sur le canal 2 .

Noter que ce circuit est polarité-sensible. Si une pince de câble d'entreprises de téléphone renversait accidentellement les conducteurs, la sélection du canal 2 fermerait à clef l'émetteur dessus.

Chaque niveau actuel pourrait fermer un ensemble de contacts, ou actionner la logique à semi-conducteur, à l'autre extrémité du circuit. Cette fermeture de contact a causé un changement d'état sur le dispositif commandé. De l'équipement à télécommande a pu avoir des options réglées pour permettre la compatibilité entre les fabricants. C'est-à-dire, une station de base qui a été configurée pour transmettre par un courant de +18 mA pourrait avoir des options changées en (au lieu de cela) le font transmettre quand +6 mA étaient présents.

Dans l'utilisation par radio bi-directionnelle, les signaux à C. étaient également présents sur les paires de circuit. Si la station de base étaient à vide, recevoir l'acoustique serait envoyé au-dessus de la ligne de la station de base au bureau d'expédition. En présence d'un courant de commande de transmission, la console à télécommande enverrait l'acoustique à transmettre. La voix de l'utilisateur dans le bureau d'expédition serait superposée au-dessus du courant de C.C qui a fait fonctionner l'émetteur.

Voir également

à régulation de processus de

Source courante (un émetteur de de boucle de courant)
Convertisseur passif (un récepteur passif de courant-à-tension de de boucle de courant)

Random links:

Gare de rugby | Rodney Anoa'i | Banlieue noire de Dryden | Banlieue noire de Braceville, comté de Trumbull, Ohio | Cresta_de_corriente