Pourquoi le 4-20 mA est-il le signal de sortie le plus populaire ?

Pourquoi le 4-20 mA est-il le signal de sortie le plus populaire ?

Comme nous le savons, le 4-20 mA est largement utilisé dans toutes les industries, mais comprenez-vous vraiment pourquoi il est préféré au RS485 et à d'autres options de sortie ? Il doit y avoir plusieurs avantages clés qui en font le premier choix. Examinons-les un par un.

-Transmission à longue distance

L'un des principaux avantages du signal 4-20 mA est sa capacité à transmettre des données sur de longues distances sans dégradation significative du signal.

Contrairement aux signaux basés sur la tension (par exemple, 0-5V ou 0-10V), qui sont sensibles aux chutes de tension sur de longs câbles, les signaux de courant restent stables même sur des centaines de mètres.

Le 4-20 mA est donc idéal pour les grandes installations industrielles où les capteurs sont éloignés des systèmes de contrôle.

-Immunité aux bruits

Les environnements industriels sont souvent remplis de bruits électriques provenant de moteurs, de pompes et d'autres équipements.

Le signal 4-20 mA est très résistant aux interférences électromagnétiques (EMI), ce qui garantit une transmission précise et fiable des données, même dans des conditions bruyantes.

-Simple et robuste

Le signal 4-20mA est facile à mettre en œuvre et ne nécessite qu'un minimum de circuits supplémentaires.

Il est également très fiable, avec moins de composants susceptibles de tomber en panne que les protocoles de communication numérique plus complexes.

-Zéro vivant (ligne de base de 4 mA)

Contrairement aux signaux 0-5V ou 0-10V, qui ont un véritable point zéro, le signal 4-20mA utilise un "zéro vivant" (4mA) pour représenter la valeur minimale.

Cela permet au système de faire la distinction entre un véritable zéro et une condition de défaut (par exemple, un fil cassé, qui se traduirait par 0 mA).

-Adoption par l'ensemble du secteur

La norme 4-20mA a été largement adoptée par les industries, ce qui en fait un choix universel pour l'intégration des capteurs.

Cela signifie que les transmetteurs de température et d'humidité avec une sortie 4-20mA peuvent facilement s'interfacer avec les systèmes de contrôle existants, les automates programmables et les dispositifs d'acquisition de données.

Comparaison avec d'autres sorties de signaux

Pour comprendre pourquoi le 4-20 mA est le meilleur choix, comparons-le à d'autres signaux de sortie courants :

● Signaux de tension 0-5V ou 0-10V

Avantages : Simple à mettre en œuvre, peu coûteux et adapté aux applications à courte distance.

Inconvénients : sensibles aux chutes de tension sur de longues distances, plus sensibles au bruit électrique et incapables de détecter les défauts (par exemple, un fil cassé donne 0V, ce qui peut être interprété à tort comme une lecture valide).

Idéal pour : Applications à courte portée et à faible coût où le bruit et la distance ne sont pas des préoccupations majeures.

●RS485 Communication numérique

Avantages : Supporte la communication à longue distance, permet d'utiliser plusieurs appareils sur un seul bus et peut transmettre des données complexes (par exemple, plusieurs paramètres ou des informations de diagnostic).

Inconvénients : plus complexe à mettre en œuvre, nécessite la prise en charge de protocoles supplémentaires (par exemple, Modbus RTU) et peut s'avérer excessif pour des applications simples.

Le meilleur pour : Les systèmes avancés nécessitant une surveillance multipoint, un contrôle à distance ou une intégration avec des plateformes IoT.

● Signaux sans fil (par exemple, LoRa, Zigbee)

Avantages : Élimine le besoin de câblage, idéal pour les endroits difficiles d'accès et permet la surveillance à distance.

Inconvénients : coût plus élevé, risque d'interférence avec le signal et dépendance à l'égard de la batterie.

Idéal pour : Applications où le câblage n'est pas pratique ou lorsque la mobilité est requise.

Tableau de comparaison des signaux de sortie facile à vérifier

Pourquoi le 4-20 mA est idéal pour les transmetteurs de température et d'humidité

–Fiabilité dans les environnements difficiles

Les transmetteurs de température et d'humidité sont souvent utilisés dans des environnements difficiles, tels que les installations industrielles, les serres et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. L'immunité au bruit du signal 4-20mA et ses capacités à longue distance en font un choix fiable pour ces applications.

–Intégration facile

La plupart des systèmes de contrôle industriel et des automates programmables sont conçus pour accepter des signaux 4-20 mA, ce qui facilite l'intégration des transmetteurs de température et d'humidité dans l'infrastructure existante.

–Rapport coût-efficacité

Pour de nombreuses applications, la simplicité et la robustesse du 4-20 mA en font une solution plus rentable que les solutions numériques ou sans fil.

–Évolutivité

Bien que le 4-20 mA soit généralement utilisé pour des mesures à point unique, il peut être associé à des multiplexeurs ou à des enregistreurs de données pour créer des systèmes de surveillance évolutifs.

Applications des transmetteurs de température et d'humidité 4-20 mA

-Systèmes CVC : Surveillance et contrôle de la qualité de l'air dans les bâtiments commerciaux.

-Procédés industriels : Garantir des conditions optimales dans les installations de fabrication, de transformation des aliments et les installations pharmaceutiques.

-Agriculture : Maintien d'un environnement idéal dans les serres et les entrepôts.

-Centres de données : Prévenir les dommages aux équipements en contrôlant les niveaux d'humidité.