ループ駆動の技術とその応用— Technolgyおよびアプリケーションのループパワー
の：陳建民アンブローズ1,2リットル2ソース：読書：802時間:2009 – 5 – 8夜12時00分○○秒フィード：1。 、ループ駆動技術の原理とその送信機、モニタ、信号アイソレータ、信号アラームおよびその他の楽器：上海オートメーション計2は楽器有限公司上海
の抽象的な弾性率とその特徴と利点を分析している。本論文では、外国の開発レベルは、いくつか紹介した。キーワードは：パッシブモニタアラームの2線式ループ電源トランスミッタ信号分離、フィールドバスのさまざまな方法を使っても計測制御計装信号伝送方式のプロセス制御システムの概要については、機器の大半はアナログです通常、伝送の方法は、4?20mAの標準信号を、1?5ミリアンペアまたは10?50ミリアンペア標準的な信号によって数メートルです。温度、圧力、液面、一般的に線式トランスミッタで使用されてPH値などの測定、4?20mAの出力は、2線式信号の測定され、送信機に24V電源とその応用ループ駆動の技術です。ループ駆動機だけでなく、技術の応用だけでなく、アプリケーションの表示や信号アイソレータやその他の楽器インチループ電源技術は多くの新しい楽器の製品を開発して多くの利点を、多くの外国企業があります。特に近年では、マイクロパワーの急速な発展ループ駆動技術の回路を統合した。この資料では、新しい製品やアプリケーションの数を拡大する技術の応用に焦点を当てます。何ループ（ループパワー）電子機器回路のDC電源を必要となる機器駆動で、2番目は、外部電源と多くの楽器は、AC電源なら、メーターは、AC – DCコンバータ回路を増加させる装置が必要になります電源回路と信号出力または入力回路は、頻繁に分離されています。プロセス制御システムでは、その出力または機器への入力回路の電源を介して機器のいくつかは、そのような機器は、我々は、ループ駆動の計測機器を呼び出すこと、およびいくつかは、二線式計器を呼び出します。図1は、トランスミッタ、24Vの送信機によって供給されています4?20mA出力、電力線を介して送信されている現在。 4?20mAの範囲は、0 4mAです価値の尺度である、20mAは、フルスケールです。これは0?100℃の温度トランスミッタの測定範囲は、0℃で4mAされているオブジェクトの後、測定の場合、被測定物20ミリアンペア温度のそれは100℃ですが。一部の人々は、代わりにそれを送信するには？実際には送信機の電源を必要とされる電子回路は、0ミリアンペアは、トランスミッタの仕事をすることができない0?20mAの信号を使用しての、4?20mAの信号伝送を使用する理由を求めることができる楽器は4mAを提供することである電源は変換器内部の電子回路が正しく動作することを確認します。 4ミリアンペアは、マイクロパワーのレベルでの半導体集積回路に基づいています開発した。第三に、低消費電力でループ駆動の計測機器の計測器の利点は2ミリワットです。3の精度に影響を与えずに、長距離の信号を送信することができます。計器消費電力は、熱回路は、も低くなるように機器内部の温度上昇。温度上昇は温度ドリフトの測定器の出力信号は、改良された測定精度、その結果も小さいことができます。 4 2線式の結果として、配線コスト、設置およびメンテナンスコストが減少している。 5 4?20mAの電流伝送信号ので、抗妨害のパフォーマンスの結果。 6。シェルの熱設計を考慮する電子楽器がたくさんあり、多くの場合は、低消費電力のために、毛穴を開く必要があります、2線式計測器、熱の殻のように影響がので、密封されたエンクロージャの保護度の高い様々な設計が容易であり、無視することができます。 -40を使用する場合℃、?産業用電子部品分野機器設計?+85℃、非常にフィールドのインストールに適しています。 4?20mAループ駆動のディスプレイと伝統的なアナログ電流測定の表示が第四に、ループ駆動の技術は非常に図2に示すようにヘッダーに似ています。ヘッダへのポインタは、図2は、図2（a）は（b）のデジタルメーターは、4?20mAの電流は二つからは”+”入力の終わりから、” – “端子出力されます。ローズマウント1151トランスミッタは、初期圧力トランスミッタなど、シーンには、ヘッダーへのポインタは、通常の割合スケール、使用されて表示されます4?20mAのことを確認します。その利点は、低消費電力の表は、欠点は、振動を恐れている、読書の割合が直感的ではありません。ループ駆動のデジタル表示でそれ以降は、直接は変換の割合を使用して、サイズの値を測定することができる範囲は使用して簡単に設定するようにプログラムすることができます。 1ループ駆動回路の電源は、ディスプレイの動作を（ループ駆動インジケータ）は、パッシブディスプレイ、ディスプレイ、内部電源ユニット、内部の電子回路は、監視モニターからの電源入力は、4測定さ?20mAの名づけられた監視信号電流。これは、通常は3.5ミリアンペア以下の作業は、もちろん、この低可能な限り電流開始。それは簡単図3に示すように動作します。これは、D1のレギュレータは、サンプリング抵抗リン、測定値が表示を制御する回路とLED / LCDディスプレイのコンポーネントです。測定、表示および制御回路は、電源レギュレータからD1の両端には、静的消費電力のレギュレータは、通常、マイクロアンペアの数を選択しサイズを小さくされる電力を、必要とするのでように多数ののレギュレータを流れる電流測定、表示制御回路にバイパスしてください。それはLM431L比較基準電圧リファレンスソースのような小さな消費電流レギュレータは、要件を満たすようにする必要があります十分な電力供給を確保するために、基準電圧リファレンスソースは、出力電圧の大きさを調整することができます。信号は電圧を測定するための電子回路の電流の大きさにリンが測定され、抵抗通常10Ωまたはようにします。電圧側の測定にリンが負のため、計測制御回路は、負電源生成回路を含める必要がありますが、アンプは負の信号を測定することができます。測定、表示および制御回路および他の回路は、7126,7107は、大規模なシステムレベルのプロセッサチップのSOC使用することができます使用することができます。ループ駆動のディスプレイは、入力電圧降下Vdは（入力電圧降下）の重要な指標ですが、テーブルのサイズのパワーを、Vdが難しく達成するために小さく表し、LEDディスプレイは、圧力降下を何度も液晶よりも監視します。表Iは、国内外の企業のパフォーマンスの一部を示しています。 LEDディスプレイでは、弾性率計測器株式会社では、株式会社上海は（サディ）最低VDのLDM-30-4/20ループ電源表示が2.5Vに達することができる生産、ドイツの会社の830LCDは小物最小0.5Vのに達しており、監視の高度な国際的なレベルを設定します。 Vdのサイズは次のように表現することができます：Vdを= VDを+私× RinVD ….ツェナー電圧降下が私….ループ（4?20mAのは）リン….サンプル抵抗は、上記の式からわかるようにループ電流Vdをしている現在の私は10Ωで、リンを変更されたか、またはそのため、この変更は、通常、非常に小さい場合には、0.2Vの約。製造元から提供されたパラメータは、最大電流時の圧力降下です。
モデルパラメータは3004830LD – LP1TX83A
に
ワード高14.2mm14.2mm9.1mm8mm9.5mm12.8mm23mm25.4mm8.9mmの未満BRをLEDLEDLEDLEDLEDLCDLCDLCDLCD表示LDM-30-4/20LED-P11DM70016DVLP1-01AD / >表示範囲-1999?9999から1999?9999から1999?9999から1999?9999から1999?9999 4、4半分-1999?99993半3半
精度0.01パーセント0.10パーセント0.05パーセント0.06 ％0.10パーセント0.1％± 1ワード0.1％± 2ワード0.1％± 1ワード0.10％
の入力電圧降下2.5Vの未満5Vの未満4V4.0V3.7V0.5V0.5V0.98V2.5Vです。
生産中国日本のM -システムでサディスウェーデンINOR英国のビジネスは、STATUS中国サディドイツポーランドlimatherm小物米DEVAR米国オメガ2ループ駆動のディスプレイアプリケーション、外部電源なしでループ駆動のディスプレイのために、任意の4つの別の電源コード布を持っていない20mA信号を簡単にインストールすることができますを通過する。壁に数メートルの高にインストールされていくつかのサイトのトランスミッタとして、人々は不便を観察し、それが簡単に、地上4?20mAのディスプレイを設置することができます。 （図4）図4のアプリケーション、ディスプレイは、シリーズ4?20mAのループになって送信機に電源電圧の表示、4?20mAのループ電流を介してI / 0カードの出力を24V電源の正端子のDCS DCSとにトランスミッタからのマイナス側は、I / 0カードの入力抵抗RLは、RLのDCSの測定のための電圧降下を生成します。必要が負荷抵抗RLにDCSの入力電圧降下が、それらの3および24V未満でなければならず、システムが正常に動作し、最小動作電圧変換器は、電圧降下を監視することに注意して。図5は、NoKeVal会社202LEDループ電源表示を示して、ディスプレイには、オンサイトインストール可能な2つのソリッドステートリレー警報出力と、入力電圧降下は7.3Vです。この分離技術は、入力および出力のコンポーネントの1つ典型的なループ電源アイソレータ（1）入力ループ電源アイソレータ（図7）の分離の第四に、ループ駆動技術電力線は、必要な入力からのものは、入力電源回路を提供する方法ですが、ループは現在の入力信号（例えば、PLC出力カード）によって、入力信号としては、通常は4?20mAの標準信号である分離した後の出力アクチュエータやレギュレータによって提供される。追加の補助電源なしでループ電源アイソレータは、使いやすい。 （2）必要な出力からされ、電源ラインのこの分離技術は、入力および出力コンポーネント出力ループ電源アイソレータ（図8）、出力は電源回路を得るための手段です（例えば、PLCの入力カード）、ループ電流が出力信号としてこれで、通常は4?20mAの標準信号である。入力信号は、センサの様々なことができ、それは4?20mAの標準信号することができます。この技術の重要な機能は、出力信号は、現在の分離ユニットの電源のみをしないように流れており、それはまた、負荷http://www.xxdm.com.cn/アイソレータを提供しています。 （たとえば、入力抵抗、PLC入力カード）。 （3）電源ラインのこの分離技術は、入力および出力のコンポーネントの出力回路の電源、入力分布アイソレータ（図9）、必要な出力から、出力は回路の電源です電源（例えば、PLCの入力カード）を取得する方法は、ループ電流は、出力信号としてこれで、通常は4?20mAの標準信号である。また、入力は、補助電源としての出力から電力を得るために必要な供給電圧は、トランスミッタの様々な電圧は、トランスミッタの出力電流は入力電流から絶縁されています。この分離方法は非常にトランスミッタの分離とPLCまたはDCS間のアイソレーションのために便利である。ループは別の補助電源を必要としないPLCまたはDCSの入力カードと電源。 AD1562信号分離のトランスミッタ出力信号を使用して、図10は、入力信号からエネルギーを得るために、入力ループ駆動信号アイソレータの仕事に属している、分離され、の観点からの入力信号である電圧Vd、相当の信号分離および信号アイソレータ、図はVIN = VOUT + Vdの出力負荷からの負荷。 AD1562のVdは= 2Vのため、RLの=250Ω、回路は7V電圧で動作するようにできるようになります?20mAの入力信号のアイソレータで作業している場合は、入力信号と同等の350Ω負荷を駆動することができます。次に図11二つの関数にデュアルチャネル用のアプリケーションは、Vin = Vout1は+ Vout2は2 Vdを= Vout1は+ +4は、Vout2はVのトランスミッタ出力信号の駆動能力のようなアプリケーションでは、500Ωを超えています。モニタ液晶ディスプレイだけ50Ωの入力抵抗と入力電圧降下1Vです。 LEDディスプレイを使用して2.5Vまでの入力電圧降下は、入力抵抗は125Ωです。ユーザーは、2つの受動分離に1つの達成するために、トランスミッタの出力容量を使用することができます。 2.AD6033受動的な電気店のAD6033は、図12に、送信機との電源供給、第二に、トランスミッタの出力を示すように、2つの機能を実装するパッシブループ電源アイソレータの出力が装備されている4?20mA信号の分離は、DCSに送信されます。最新技術へのAD6033低消費電力のおかげで、それは、効率を動作電圧降下を低減するために、Vdは≈2Vの。そう簡単には送信機とDCSとの間のアイソレーションを達成することができる、それを使用して、しかし、もはやコストを削減し、パフォーマンスを向上させるため、電気的絶縁と3つの補助電源を使用しています。その使用は、次の式と一致する必要があります：VOの+ Vdは私が× RLの未満24VI +：回路電流VO：電圧トランスミッタ、トランスミッタ選択Vdの最小動作電圧の設計計算：電力損失の分離がある2VRLは：4は、負荷回路に20mAの出力は、?、それは長期的な配信がされている場合、リード抵抗を考慮する。二ループ電源アイソレータ（1）入力ループ電源アイソレータアイソレータ図13に4つは、それが、実際には直列に2個のAD1562の入力され、そのアプリケーションは、図11を参照してください、AD9033です。アイソレータは、測定器の大きさの駆動能力を絶縁された入力コネクタに応じて、比較的弱い出力ドライブ能力です。 （2）は出力ループ電源アイソレータ図14のすべての方法二つの関数が1つの出力回路の電源の構成図、DCSの電源の最初の出力を接続することにより、すべての電源からわかるように入力しており、AD9031は。そのアプリケーションには、次の式：Vinが2 Vdを+私×（RL1 + RL2の+ RO）の未満24VVin：送信機の動作電圧、デザインは、最小動作電圧を選択すると、AD181温度発信器が8Vです。 Vdは：ここ2VRL1電力損失の分離には、：私のDCSのI / Oカードの入力抵抗、RL1 =250ΩRL2：全てのリード線抵抗と私は：：取る現在の動作を負荷抵抗の第2の出力回路表示、RL2の=150ΩROAD3003LED 20ミリアンペア回路リード抵抗200Ω以下の計算を可能にした。省エネに取り組んで改善トランスミッタの生活をこの方法では、送信機は、低消費電力を実行しているように、発熱を減らすために、有益である。 （3）がロード出力ループ電源アイソレータ図15も2つに機能を持って、AD9032ですが、それはロードの出力回路の電源です（図のように）。どの各出力線トランスミッタ650Ωに、比較的、それぞれの交流に強いのと同じ負荷容量を持つ。第五に、スタティック消費電力の集積回路は、マイクロアンペアレベルを達成することができたのマイクロパワーのループ駆動機のアプリケーションなので、がループ駆動の計測機器少なくなり、消費電力は、図16温度測定システム。 DCSは、電力0.48Wによって提供される最大値（24Vの× 0.02A）電源、3つの楽器を解決するためにも相互の分離を達成するために超えることはありません。 AD181FDAは、インテリジェントな温度発信サイトのインストールが統合されている、それが電圧8?30Vの入力と出力の分離、LEDデジタル表示、動作電源出力ループに属しています。 AD9033は、2つに受動的なアイソレータは、電圧降下Vdは= 4Vのと、LPM – 30は、パネルには、ループ電源ディスプレイを、下3Vの入力電圧、150Ωの負荷に相当する搭載されている。改良された圧力降下が非常に125Ω負荷を2.5Vに低減されます。 VIは、図17 AD6003のループ駆動アラームアプリケーションループ駆動のディスプレイとして、ループ駆動信号アラームですが、エネルギー、超低消費電力リレー製品の装置によってとして動作することを4?20mA信号。重要な指標は、入力電圧が、未満7Vの小さめのAD6003の入力電圧降下をVindをドロップよりもフェニックスは7.5VのMCR – SPPは- 1 – 4。米Acromag会社260Aは、入力電圧は4.5Vしました国際的な先進レベルに行うことができます。外部電源装置はまた、ループ駆動の技術は、そのため積極的に国家エネルギーや原材料を促進すべきである可能性が外部電源の必要性を排除しながらため、第VII結論ループは非常に重要ですが、低消費電力の機器に電力を供給。国のエネルギーと原材料の節約はかなりいると我々が重視する場合普及とオートメーション技術のアプリケーションでは、多くの楽器は、エネルギーや原材料を必要とします。