Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.3: Поточні сигнальні системи

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    101532

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Це можливо завдяки використанню електронних підсилювачів для проектування схеми, що виводить постійну кількість струму, а не постійну кількість напруги. Ця колекція компонентів в сукупності відома як джерело струму, а її символ виглядає так:

    00187.png

    Джерело струму генерує стільки або стільки ж мало напруги, скільки потрібно на своїх проводах, щоб виробляти постійну кількість струму через нього. Це якраз протилежність джерела напруги (ідеальної батареї), який буде видавати стільки або менше струму, скільки вимагає зовнішній ланцюг для підтримки постійної вихідної напруги. Слідуючи символіці «умовного потоку», характерною для електронних пристроїв, стрілка вказує проти напрямку руху електронів. Вибачте за це заплутане позначення: ще одна спадщина помилкового припущення Бенджаміна Франкліна про потік електронів!

    00188.png

    Джерела струму можуть бути побудовані як змінні пристрої, як і джерела напруги, і вони можуть бути розроблені для отримання дуже точних кількостей струму. Якби пристрій передавача було побудовано зі змінним джерелом струму замість джерела змінної напруги, ми могли б спроектувати систему сигналів приладів на основі струму замість напруги:

    00189.png

    Внутрішня робота джерела струму передавача на даний момент не повинна викликати занепокоєння, лише той факт, що його вихід змінюється у відповідь на зміни положення поплавця, так само, як настройка потенціометра в системі сигналів напруги змінювалася вихідна напруга відповідно до положення поплавця.

    Зверніть увагу тепер, як індикатор є амперметром, а не вольтметром (шкала, калібрована в дюймах, футах або метрах води в резервуарі, як завжди). Оскільки схема являє собою послідовну конфігурацію (враховуючи опори кабелю), струм буде точно рівним через всі компоненти. З опором кабелю або без нього струм на індикаторі точно такий же, як і струм на передавачі, і тому помилки не виникає, як це може бути з системою сигналізації напруги. Ця гарантія деградації нульового сигналу є вирішальною перевагою поточних сигнальних систем над системами сигналів напруги.

    Найпоширенішим стандартом поточного сигналу в сучасному використанні є цикл від 4 до 20 міліампер (4-20 мА), причому 4 міліампер, що представляють 0 відсотків вимірювання, 20 міліампер, що представляють 100 відсотків, 12 міліампер, що представляють 50 відсотків, і так далі. Зручною особливістю стандарту 4-20 мА є простота перетворення сигналу в прилади індикації 1-5 вольт. Простий прецизійний резистор 250 Ом, з'єднаний послідовно зі схемою, буде виробляти 1 вольт падіння на 4 міліампер, 5 вольт падіння на 20 міліампер і т.д.:

    00190.png

    bb.PNG

    Шкала струму контуру 4-20 міліампер не завжди була стандартом для поточних приладів: деякий час також існував стандарт 10-50 міліампер, але цей стандарт з тих пір застарілий. Однією з причин можливої переваги петлі 4-20 міліампер була безпека: при менших напругах ланцюга та нижчих рівнях струму, ніж у конструкціях систем 10-50 мА, було менше шансів на травми від особистого удару та/або генерації іскор, здатних запалювати легкозаймисті атмосфери в певних промислових середовищ.

    Рецензія

    • Джерело струму - це пристрій (зазвичай побудований з декількох електронних компонентів), який виводить постійну кількість струму через ланцюг, подібно до джерела напруги (ідеальний акумулятор), що виводить постійну кількість напруги в ланцюг.
    • Струм «петля» приладобудування ланцюга спирається на принцип послідовного ланцюга струму рівності через всі компоненти, щоб забезпечити відсутність помилки сигналу через опір проводки.
    • Найпоширенішим стандартом аналогового струму в сучасному використанні є «контур струму від 4 до 20 міліампер».