전동 액추에이터의 간섭 방지 성능을 적용하면 4-20mA 아날로그 신호가 2-10V 아날로그 신호보다 훨씬 뛰어난 성능을 발휘합니다. 왜 그럴까요?
2-10V 신호 분석
2-10V 신호용 간섭 방지 다이어그램(DCL Huayi 지능형 제어)
위의 다이어그램과 같습니다:
2-10V를 사용하는 경우 모듈의 입력 저항이 높기 때문에(R=34K) 입력 신호 전류가 매우 낮습니다(0.059mA - 0.29mA). 그 결과 이 경로의 신호 대 잡음비가 매우 낮아 전도성 및 방사성 간섭 방지 성능이 저하됩니다. 즉, 전자 설계 관점에서 볼 때 가장 취약한 부분입니다.
2-10V 신호 경로에서 출력 장치는 컨트롤러 측의 출력 전압(Vo)의 정확성만 보장할 수 있습니다(전압 피드백 포인트가 출력 핀에 가깝기 때문). 반면에 액추에이터 측의 입력 전압(Vi)은 다음과 같은 이유로 정확성을 보장할 수 없습니다. Vi=Vo+Vnoise+Vground-diffVi = Vo + V_{noise} + V_{ground-diff}에서 VnoiseV_{noise} 그리고 Vground-diffV_{ground-diff} 는 간섭에 매우 취약하여 일시적인 변화를 피할 수 없습니다.
2-10V 신호 케이블의 길이, 내부 저항 및 차폐 조치는 2-10V 신호의 간섭 방지 성능에 큰 영향을 미칩니다. 케이블이 길수록, 내부 저항이 높을수록, 차폐가 열악할수록 2-10V 신호의 간섭에 대한 저항력이 떨어집니다. 따라서 2-10V는 일반적으로 초단거리 통신에 사용됩니다.
4-20mA 신호 분석
4-20mA 신호용 간섭 방지 다이어그램(DCL Huayi 지능형 제어)
2-10V에 비해 4-20mA는 2-10V 신호의 두 가지 중요한 약점을 해결합니다. 위 다이어그램에서 볼 수 있듯이:
4-20mA를 사용하는 경우 모듈의 입력 저항이 낮기 때문에(R=120옴) 입력 신호 전류가 상대적으로 높습니다(4mA - 20mA). 따라서 이 경로에서 신호 대 잡음비가 높아져 전도성 및 방사성 간섭 방지 성능이 더 좋아집니다. 결과적으로 4~20mA 신호는 간섭을 받기가 훨씬 더 어렵습니다.
4-20mA 신호 경로에서 출력 장치는 출력 측의 전류와 액추에이터 입력의 전류를 모두 포함하여 전체 출력 루프 전류의 정확성을 보장할 수 있습니다. 이는 출력 회로의 피드백 샘플링 대상이 4-20mA 루프 출력 단의 전류이며, 전체 신호 루프에서 전류가 동일하기 때문입니다. 따라서 액추에이터 끝에서 샘플링된 전류는 컨트롤러의 출력 전류와 동일해야 합니다. 간섭 및 접지 전위 불일치가 있는 경우에도 4-20mA 출력 회로는 능동 네거티브 피드백 조정을 통해 신호 전류의 정확성을 보장할 수 있습니다.
4-20mA 신호 케이블의 길이와 내부 저항은 4-20mA 신호의 간섭 방지 성능에 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 4-20mA는 일반적으로 장거리 통신에 사용됩니다.
결론
결론적으로, 4-20mA 신호는 산업 환경에서 2-10V 신호보다 간섭 방지 성능이 훨씬 우수합니다. 이는 전동 액추에이터와 관련된 애플리케이션에서도 마찬가지입니다.
