{"id":6528,"date":"2023-09-18T17:40:36","date_gmt":"2023-09-18T09:40:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dcl-controls.com\/?p=6528"},"modified":"2025-03-31T07:10:42","modified_gmt":"2025-03-31T07:10:42","slug":"actuator-immunity-4-20ma-vs-2-10v","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/tuki\/ta-akutaattori\/toimilaitteen-koskemattomuus-4-20ma-vs-2-10v","title":{"rendered":"H\u00e4iri\u00f6nsietokyvyn vertailu: 4-20mA VS. 2-10V"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

S\u00e4hk\u00f6isten toimilaitteiden h\u00e4iri\u00f6nestosuorituskyvyn soveltamisessa 4-20 mA:n analoginen signaali on huomattavasti parempi kuin 2-10 V:n analoginen signaali. Miksi n\u00e4in on?<\/p>

2-10V-signaalin analysointi<\/h2>

<\/p>

H\u00e4iri\u00f6nestokaavio 2-10V signaalille (DCL Huayi Intelligent Control)<\/strong><\/p>

Kuten yll\u00e4 olevassa kaaviossa n\u00e4kyy:<\/p>

Kun k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n 2-10V:t\u00e4, moduulin suuremman sis\u00e4\u00e4ntulovastuksen (R=34K) vuoksi sis\u00e4\u00e4ntulosignaalin virta on hyvin pieni (0,059mA - 0,29mA). T\u00e4st\u00e4 seuraa, ett\u00e4 signaali-kohinasuhde t\u00e4t\u00e4 reitti\u00e4 pitkin on hyvin alhainen, mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 johtava ja s\u00e4teilev\u00e4 h\u00e4iri\u00f6nestosuorituskyky on huono. Toisin sanoen t\u00e4m\u00e4 on elektroniikan suunnittelun kannalta kaikkein haavoittuvin osa.<\/p>

2-10V-signaalipolulla l\u00e4ht\u00f6laite voi varmistaa l\u00e4ht\u00f6j\u00e4nnitteen (Vo) oikeellisuuden vain ohjaimen puolella (koska j\u00e4nnitteen takaisinkytkent\u00e4piste on l\u00e4hell\u00e4 l\u00e4ht\u00f6tappia). Toisaalta tuloj\u00e4nnitteen (Vi) oikeellisuutta toimilaitteen puolella ei voida taata, koska Vi=Vo+Vnoise+Vground-diffVi = Vo + V_{noise} + V_{ground-diff}<\/span>, jossa VnoiseV_{noise}<\/span> ja Vground-diffV_{ground-diff}<\/span> ovat eritt\u00e4in alttiita h\u00e4iri\u00f6ille, jotka aiheuttavat ohimenevi\u00e4 muutoksia, joita ei voida v\u00e4ltt\u00e4\u00e4.<\/p>

2-10V-signaalikaapelin pituus, sen sis\u00e4inen resistanssi ja suojaustoimenpiteet vaikuttavat merkitt\u00e4v\u00e4sti 2-10V-signaalin h\u00e4iri\u00f6nsietokykyyn. Mit\u00e4 pidempi kaapeli on, sit\u00e4 suurempi on sen sis\u00e4inen vastus ja mit\u00e4 huonompi on suojaus, sit\u00e4 huonompi on 2-10V-signaalin h\u00e4iri\u00f6nsietokyky. Siksi 2-10V:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti hyvin lyhyiden et\u00e4isyyksien viestint\u00e4\u00e4n.<\/p>

4-20mA-signaalin analysointi<\/h2>

<\/p>

H\u00e4iri\u00f6nestokaavio 4-20mA-signaalille (DCL Huayi Intelligent Control)<\/strong><\/p>

Verrattuna 2-10V:hen 4-20mA:n avulla voidaan korjata kaksi 2-10V-signaalin kriittist\u00e4 heikkoutta. Kuten yll\u00e4 olevasta kaaviosta k\u00e4y ilmi:<\/p>

Kun k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n 4-20mA:ta, moduulin pienemm\u00e4n tulovastuksen (R=120 ohmia) vuoksi tulosignaalin virta on suhteellisen suuri (4mA - 20mA). T\u00e4m\u00e4 johtaa korkeampaan signaali-kohinasuhteeseen t\u00e4t\u00e4 reitti\u00e4 pitkin, mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 johtava ja s\u00e4teilev\u00e4 h\u00e4iri\u00f6nestosuorituskyky on parempi. T\u00e4m\u00e4n seurauksena 4-20mA-signaalia on paljon vaikeampi h\u00e4irit\u00e4.<\/p>

L\u00e4ht\u00f6laite voi varmistaa 4-20mA-signaalipolulla koko l\u00e4ht\u00f6silmukan virran oikeellisuuden, mukaan lukien sek\u00e4 l\u00e4ht\u00f6puolen virta ett\u00e4 toimilaitteen tulon virta. T\u00e4m\u00e4 johtuu siit\u00e4, ett\u00e4 l\u00e4ht\u00f6piirin takaisinkytkenn\u00e4n n\u00e4ytteenottokohde on virta 4-20mA-silmukan ulostulop\u00e4\u00e4ss\u00e4, ja virta on sama koko signaalisilmukassa. Siksi toimilaitteen p\u00e4\u00e4ss\u00e4 n\u00e4ytteenotettavan virran on oltava sama kuin s\u00e4\u00e4timen l\u00e4ht\u00f6virta. Jopa h\u00e4iri\u00f6iden ja maapotentiaalin ep\u00e4johdonmukaisuuksien l\u00e4sn\u00e4 ollessa 4-20mA-l\u00e4ht\u00f6piiri voi varmistaa signaalivirran oikeellisuuden aktiivisen negatiivisen takaisinkytkenn\u00e4n s\u00e4\u00e4d\u00f6n avulla.<\/p>

4-20mA-signaalikaapelin pituudella ja sen sis\u00e4isell\u00e4 resistanssilla on vain v\u00e4h\u00e4n vaikutusta 4-20mA-signaalin h\u00e4iri\u00f6nsietokykyyn. Siksi 4-20mA:ta k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti pitk\u00e4n matkan tiedonsiirtoon.<\/p>

P\u00e4\u00e4telm\u00e4<\/h2>

Johtop\u00e4\u00e4t\u00f6ksen\u00e4 voidaan todeta, ett\u00e4 4-20mA-signaalin h\u00e4iri\u00f6nsietokyky on huomattavasti parempi kuin 2-10V-signaalin h\u00e4iri\u00f6nsietokyky teollisuusymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4. T\u00e4m\u00e4 p\u00e4tee my\u00f6s sovelluksiin, joissa on mukana s\u00e4hk\u00f6isi\u00e4 toimilaitteita.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

S\u00e4hk\u00f6isten toimilaitteiden h\u00e4iri\u00f6nestosuorituskyvyn soveltamisessa 4-20 mA:n analoginen signaali on huomattavasti parempi kuin 2-10 V:n analoginen signaali. Miksi n\u00e4in on? 2-10V-signaalin analyysi 2-10V-signaalin h\u00e4iri\u00f6nestokaavio (DCL Huayi Intelligent Control) Kuten yll\u00e4 olevasta kaaviosta k\u00e4y ilmi: Kun k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n 2-10V:t\u00e4, moduulin suuremman sis\u00e4\u00e4ntulovastuksen (R=34K) vuoksi [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"elementor_theme","format":"standard","meta":{"_acf_changed":true,"footnotes":""},"categories":[8],"tags":[49],"class_list":["post-6528","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ta-acutator","tag-input-signal"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6528","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6528"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6528\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6528"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6528"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dclcontrols.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6528"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}