Strāvas cilpa

Pašreizējais Loop - ir divu vadu datu pārraides interfeiss, kur dati tiek ievietoti pašreizējā vērtībā.

paldies

Liels paldies Michael Huks par interesantām grāmatām. Kad autors sāk pētījumu par mūsdienu elektronikas ar enciklopēdijas un publikācijas par šo ievērojamo cilvēku. Bez internetu grāmatas nācās pacietīgi pagrieziena lappuses viņa rokās, un pele skrēja galvenokārt subfield.

Murata Uzņēmums nepārtraukti nodrošina lasītājus ar svaigu informāciju, tāpēc tagad tiks informēti par jaunumiem un lasītājiem. Attiecīgie produkti jau minēts sadaļā par niedru sensoriem. Mēs runājam par jaunāko attīstību - Redrock.

Nepieciešamība cilpu

4-20 mA strāvas cilpa tiek uzskatīta kopējā protokols sensoru informāciju pārsūtīšanai. Nozare ir bieži nepieciešams, lai novērtētu fizisko parametru, piemēram:

• spiediens;
• temperatūra;
• Šķidrums plūsma.

Vajadzība rodas pastāvīgi, kad informācija jānosūta pa attālumos simtiem metru vai vairāk. Pašreizējais cilpa tiek uzskatīts lēns ciparu interfeiss, un tas ir saistīts ar maksas jaudu kabeli avots (kas izpaužas aizvien biežāk), analogo vai digitālo ierīču diezgan iespējām pazudis. Par raidītāji ir aprīkots ar baterijām, ko 12 (reti) vai 24 (visbiežāk). Pēdējais ļauj pārsūtīt tālāk informāciju jēgpilnā parametrs kļūst pašreizējais nevis spriegumu. Jo ilgāk līnija, jo lielāka sprieguma kritums.

Šajā maldinošu tehniskajiem risinājumiem ir pāris trūkumi. Pirmkārt, tas ir nepieciešams, lai izmantotu ekranētu vadu, un, otrkārt, kas ir distances rezultātu pieaugums strauji samazinās efektivitāti. Tipiski strāvas cilpa sastāv no četriem komponentiem:

1. Strāvas padeve. Patvaļīga atrašanās vietu.
2. Uztvērējs vai monitora.
3. Raidītāja (sensors).
4. sprieguma pārveidotājs strāva.

Sensori sniedz informāciju, kas proporcionāls izmērīto parametru, ko pārstāv spriegumu. Tāpēc mums ir jādara pašreizējā transformāciju. Tad informācija tiek kodēta vai nu ar līmeni strāva, vai binārā formā: 4 mA - no nulles līdz 20 mA - edinichka. No uztvērēja pusē datu atšifrēti.

Digitālās fani saka zema ātruma cilpu. Patiesi, kad siltuma ieejas jauda 75 pF / m kilometru segmenta vadītājiem veido kondensatoru ar nominālo vērtību 75 nF. Ar pieaugošo biežumu, pretestība samazinās, tad efekts izlīdzināšanai un filtrēšanas nedod tiesības strādāt ar informāciju. Par 19 ms kondensatora piepildīta pilnībā no 5V, izraisot ierobežošanu pamanīju 9.6 kbit / s.

Faktiski pašreizējais cilpa tiek uzskatīts par novecojušu protokols tā vietā gatavi Citi masveidā izmanto, piemēram, MIDI, un maz zināms plašai sabiedrībai rūpnieciskās HART interfeisu.

vispārīga informācija

Pirmais pārsteigums kļūst trūkums vienotiem standartiem. Viņi kļuva par dominējošo protokols 4-20 mA, 0-20 mA un 0-60 mA, nav grūti un ātri noteikumus. Pašreizējais cilpa var pārraidīt informāciju. Ja tas ir bināro kodu vienība atbilst klātbūtni strāvas 20 mA, atkarībā no sistēmas konfigurācijas, un nulles - nav signāla vai klātbūtni 4 mA. Ja rodas pakešu pārraides līnijas pārtraukumu, tas vienmēr tiek identificēts ar pieturas baitu.

Interfeiss izmanto ar 50. sākotnēji kodētu vienību, piemēram, 60 mA DC. Tāpēc, sistēmas efektivitāte ir daudz zemāka. Loop 20 mA parādījās 1962.gadā kā signāls par Teletaipa - attāliem drukāšanas ziņojumus (savienoti divi elektriskie rakstāmmašīnas). Kopš 80. gadu mēģināja samazināt strāvu, ne vienmēr veiksmīgi. Mēs nolēmām veikt kompromisu:

1. 4 mA nozīmē "dzīvot" nulle. Lai sistēma precīzi zināt, kas nav vai ir bijis pārtraukums tīklā.
2. Vienība paliek 20 mA.

Galvenais ierobežojums ir datu pārraides attālumu. Uz iestatījums ietekmē bitrate: kilometru attālumi par pieļaujamo datu pārsūtīšanas ātrums ir 9600 biti / sek. Virs 19.2 kbit / s līnijas netiek izmantots. Rezultātā, diapazons ietekmē elektrisko parametru līnijas un trokšņa līmeni. Pašreizējais cilpa būtu jāaizstāj uz ideju par kopni, kas faktiski stājās izmantot standarta RS-485 šodien (1983) - COM-portu variants. Pat šodien, termināliem uz RS-232 protokolu tiek savienoti, izmantojot pašreizējās cilpas, un uz saņēmēja pusē tiek veikta nepieciešamo transformāciju. Dažreiz ievēlētie printeri darbu protokolu. Pieņemsim, ka ir teorētisks robeža kbis 115 / s, praksē piemēro 9600.

Pašreizējās cilpas īpatnība - raidītājs nepievērš uzmanību stresu. Power ir atšķirīgs. Galvenais - lai izturētu pašreizējo vērtību 20 mA. Tāpēc vairs līnija, jo zemāka efektivitāte. Tas ir stingri jāpiemēro noteikums. Tas atbilst periodiski pašreizējo cilpa ar galvanisku izolāciju. Šim nolūkam, kā optocoupler un līdzīgas pusvadītāju dizainu.

Parasti pasargāts kabelis tiek izmantots, lai novērstu paralēlu kapacitatīvā traucējumus, kas nav iespējams kompensēt vai izsekot. Lai izveidotu tīklu labi piemērota pasargāti vītā pāra. Ņemot vērā ciešo savijums vadiem, tas novērš ārējo iejaukšanos veidā induktīvās un kopējā režīmā troksnis. Lai izveidotu dupleksa kanālu, izmantojot divus vītā pāra interfeiss programmatiski kontrolēt caur xon / XOFF metodēm. Cienīgs specializētās lietojumprogrammas apiet grūtības izveidot pirms pārraides un atbildes vaicājumiem.

Pie uztvērēja pašreizējais tiek pārvērsta spriegumu izmantojot pretestības dalītāju. Atkarībā no sprieguma piemēro pretestība 125 - 500 omi. Dažreiz uz sāniem no raidītāja vai uztvērēja tiek likts adapteri (raidītājs signāls) ar sērijas COM-portu interfeisu. Sprieguma kritums pretestība tiek aprēķināta, Oma likums, piemēram, nominālā vērtība ir 250 omi ir 250 x 0,02 = 5 V. Attiecīgi uztvērējs var būt nepieciešams kalibrēts vēlamajā līmenī.

Vajadzības gadījumā strāvas cilpa

1. Kontrole tehnoloģisko procesu. Ražošanā ir 4-20 mA strāvas cilpa tiek uzskatīts par galveno analogo saskarni. To lieto "live", nulle, ja vispār nav signāls ir līnija pārtraukums. Pašreizējais 4 mA dažreiz izmanto kā varas raidītājs vai sensora ieejas signālu modulāciju un atpakaļ kā informācija. Ir ķēdes, kad akumulators ir atsevišķa, ja tas tiek modulēts signāls. Ne saņēmējs, ne raidītājs nav tērēt savu enerģiju.
2. Jo dienas analogas pašreizējās cilpas telefonijai palika iecienītāko interfeiss savienošanai. Un šodien vēl ir pārspējot pašreizējo diriģents dzīvokļiem. Lūk, tālrunis darbina no stacijas un modulē signālu, lai veiktu zvanu. Kā ar sensoru, kas aprakstīts iepriekš. Šīs līnijas palika kā mantojums reizes pagātnē. Piemēram, uzņēmums Bell System izmanto DC strāvas padevi līdz 125 V.
3. Pašreizējā cilpa dažreiz izmanto, lai pārraidītu informāciju signāla līmeni. Piemēram, 15 mA nozīmē "sadedzināt!", 6 MA - "visas tiesības", 0 mA - rindiņas pārtraukumu. Jebkura maza pilsētiņa ražotājs nosaka savus noteikumus un izmanto protokolu.
4. Jo telefonijā pašreizējo cilpu var kontrolēt ar bāzes staciju. To sauc par "tālvadības pults DC". Piemēram, Motorola MSF-5000 izmanto nemainīgu pašreizējo 4 mA nosūtīšanai pakalpojumu signālus. Piemērs šāda protokola:

• Pašlaik nav - rīcība reģistratūra kanālā 1.
• 6 mA - 1 pārsūta kanāls.
• -6 mA - saņem informāciju par kanālu 2.
• -12 mA - nodot uz 2 kanālu.

MIDI interfeisu

MIDI formāts ir iecienījuši mūziķi, specializēta digitālā audio protokolu. Uz fiziskajā līmenī tas tiek organizēta saskaņā ar shēmu 5 mA strāvas cilpu. Protams, ņemot vērā atšķirību vienības līmenī tieši pārskaitīt standarts divi nav savietojami. Saskaņā ar Michael Huks, MIDI tika izstrādāts 1983. gadā, un ir kļuvis par de facto noteikums par savienojumu sintezatoru.

Wikipedia ziņo, ka 1981. gada jūnijā Roland Corporation ir iesniedzis lielāko ražotāju sintezatoriem - Obergeym Electronics - standarta saskarnes ideju. Jau oktobrī Smith Obergeym Kakihashi un apsprieda to ar kuģa Yamaha, Korg un Kawai, un demonstrēja pirmo realizējamu iespēju, novembra AES izstādi sabiedrībā.

Divi gadi saskarne tiek pārskatīta, un 1983. gada janvārī, Smith pievienojās caur MIDI divu analogo sintezatoru. Tas ir iespējams tieši sūkņa režīmu un radīt jaunas dziesmas. Vēlāk MIDI failus ieviests, lai atbalstītu Windows operētājsistēmu, kas ļauj autoriem tieši iesaistīti apstrādes toņu, piesātinot tos ar jauniem specefekti, kas ir klāt oriģinālā sintezatori. Paraugu dažādu instrumentu ieviešana ļauj spēlētājam, lai atskaņotu mūziku jebkuras sarežģītības.

Par MIDI izmantošana

MIDI izmanto fiziskās rindas uz 5 mA. Reti 10. Isolation caur optocoupler. Raksturīga iezīme atzītā inversijas signāls:

1. Ir aktuāli.
2. Nav aktuāli.

Tāpēc, MIDI nav tieši saderīgs ar parasto pašreizējo cilpu. Fiziskā saskarne ir redzējis daudz, bet nezināju nosaukumu. Outlet vizuāli attēlo dielektriskā disks ar sānu Šķersgriezuma atveres 5 ir izvietoti pa perimetru (DIN). Dizains Ekrāns ir pārklāts ar apli. Mūziķi veido trīs veidu saskarnes:

1. MIDI-In.
2. MIDI-Out.
3. MIDI-Thru.

MIDI ports Dažreiz ir nepieciešams uz mātesplati personālo datoru. Fiziski, tas tiek izmantots parastais režīms netiek izmantots kontaktu 12 un 15 porti DB-15S spēle adapteri. TTL loģika šeit izmantots nepieciešams adapteris amputēšana ar standarta sintezators protokola cilpu. pārveidotājs ķēde nav pārāk sarežģīta, aptver optocoupler, diode, virkni loģisku elementiem.

MIDI ports ir ieprogrammēts caur UART kā seriālo COM-portu. Pārdošanā ir skaņas kartes ar MIDI vai atsevišķām paplašināšanas kartes slots ir par zaudēt.

Hart protokols

Šī attīstība protokols kopnes, plaši izmanto rūpniecībā. Pamatapakšplatībās kļūst 4-20 mA strāvas cilpa, un līdz ar to var izmantot vītā pāra, paliek pāri no novecojušiem protokoliem. Sākumā es uzskatīja ukzospetsializirovannym standarta komunikācijas interfeisu, bet devās publiskajā displeja 1986. Pārsūtīšana HART nāk pilnu paketi, kuru sastāvu:

1. Preambula - 5-20 baiti. Tas kalpo, lai sinhronizētu un identificēt pārvadātājs.
2. Start-baits - 1 baits. Norāda autobusu galveno numuru.
3. Adrese - no 1 līdz 5 baitiem. Piešķirtie kapteinim, un kalps ir īpaša iezīme partijas režīmā.
4. Expansion - no 0 līdz 3 bytes. Tās garums ir norādīts sākuma baitu.
5. Komanda - 1 baits. Fakts, ka kalps jāatbilst.
6. Skaits baitu datu - 1 baits. datu lauks lielums baitos.
7. Dati - no 0 līdz 255 baitiem. Dati lasīšanai procedūru.
8. Kontrolsumma - 1 baits. Tā satur rezultātu loģiskās darbības XOR visu baiti, izņemot sākuma un beigu datu bloku.

Protams, pakešu struktūra ir tipiska digitālajām ierīcēm, prasa, par pareizu interpretāciju komandu izpildi.