4 Х проводная схема подключения термометров сопротивления

В данном разделе мы решили пояснить, как правильно подключаются датчики температуры сопротивления, чем отличаются различные схемы подключения, как проверить датчик температуры, что делать если схема подключения и датчик который есть в наличии не совпадает.

Основные схемы подключения датчиков температуры сопротивления представлены на рис.1-3.

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность — датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотреном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.) такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0. 40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20. 200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Тел: +7(495)676-6031, 676-0448, 960-92-41
Факс: +7(495)676-6031, 676-0448, 960-92-41

Принцип действия термометра сопротивления (RTD-датчика, термосопротивления, терморезистора) основан на зависимости его электрического сопротивления от температуры. Для каждого типа RTD-датчика зависимость задана известной градуировочной функцией, описанной в ГОСТ 6651‑2009.

В показанной 4-проводной схеме подключения RTD-датчика к системе сбора данных (ССД) провода 1 и 4 служат для подвода тока I питания к датчику, а провода 2 и 3 – для измерения напряжения U высокоомным входом АЦП в ССД. В показанной пунктиром цепи, замыкающей контур тока, ССД может измерять ток I, если значение этого тока известно недостаточно точно. К вычисленному по закону Ома текущему значению сопротивления (R=U/I) датчика RTD далее применяется градуировочная функция для пересчёта в температуру.

Отдельно остановимся на важнейшем практическом свойстве 4-х проводной схемы подключения RTD-датчика – независимости измерений от электрического сопротивления проводов, в том числе, независимости от того, на сколько равны сопротивления проводов между собой.

АЦП с дифференциальным входом, измеряющий напряжение U, как правило, использует провод 4 данной схемы как цепь общего провода (AGND).

Развитие 4-проводной схемы RTD датчиков для N-датчиков, включенных в единую токовую цепь, показано на рисунке ниже.

Для подключения N датчиков RTD потребуется N+3 проводов и N дифференциальных входов в ССД с единой цепью общего провода AGND и один источник тока. Поскольку дифференциальное подключение подразумевает попарную симметричную топологию связей, применение данной схемы подключения N датчиков RTD будет корректным, когда все N датчиков расположены в непосредственной близости друг от друга, в противном случае, от каждого RTD-датчика потребуется вести пару проводов измерения дифференциального напряжения, и тогда общее количество проводов для N датчиков возрастёт до 2N+2.

Следует обеспечить условие правильной работы дифференциального входа, при котором величина напряжения синфазного сигнала не должна превышать диапазон напряжения синфазного сигнала для выбранного АЦП.

В качестве источника тока в рассмотренных схемах может быть применён, например, выход напряжения ЦАП с последовательным резистором (токовым шунтом), на котором потребуется измерять текущее значения тока.

Читайте также следующие статьи:

В поиске датчиков Вам поможет раздел нашего сайта Производители датчиков.

В современном мире электронная техника развивается семимильными шагами. Каждый день появляется что-то новое, и это не только небольшие улучшения уже существующих моделей, но и результаты применения инновационных технологий, позволяющих в разы улучшить характеристики.

Не отстает от электронной техники и приборостроительная отрасль – ведь чтобы разработать и выпустить на рынок новые устройства, их необходимо тщательно протестировать, как на этапе проектирования и разработки, так и на этапе производства. Появляются новая измерительная техника и новые методы измерения, а, следовательно – новые термины и понятия.

Для тех, кто часто сталкивается с непонятными сокращениями, аббревиатурами и терминами и хотел бы глубже понимать их значения, и предназначена эта рубрика.

4-х проводная схема подключения – это наиболее распространённый метод повышения точности измерения сопротивления.

Метод подразумевает пропускание тока и измерение напряжения. Однако ток протекает через один набор подводящих проводов, в то время как напряжение воспринимается другим набором проводников. Напряжение измеряется непосредственно на резистивном элементе (RTD), а не в той точке, где подключен источник тока. Это означает, что сопротивление подводящих проводов полностью исключается из измерительной схемы.

Типовая четырехпроводная схема измерения сопротивления помогает исключить большую часть случайных и систематических погрешностей.

Режим относительных измерений позволяет исключить из результатов измерений заданную постоянную величину (например, сопротивление соединённых измерительных щупов). Цифровые мультиметры позволяют задать в качестве базовой величины для относительных измерений любое текущее измеренное значение.

Различие материалов проводников в измерительной цепи вызывает при прохождении тока нагрев в местах контактов (образуется термопара). Возникающая при этом термо-ЭДС вызывает погрешность при измерении малых сопротивлений. Для исключения данного фактора тестовый ток отключается на половину цикла измерения, остаточная разность потенциалов в этот момент характеризует величину термо-ЭДС и вычитается из результатов измерений.

Технология измерений «сухой схемой» позволяет исключить из результатов измерений контактного сопротивления погрешность, вызванную пробоем плёнки окисла на поверхности контактов. Снижение тестового напряжения за счёт шунта RSH в четырехпроводной схеме измерений до величины не более 20 мВ решает данную задачу.

Почему 4-проводная схема измерений позволяет избавиться от паразитного сопротивления проводов и контактов?

Дело в том, что при 2-х проводной схеме измерений общее напряжение, поступающее на клеммы вольтметра состоит из суммы падений напряжений тока в измеряемом объекте плюс падение напряжения на проводах и плюс падение напряжений на контактах, через которые течет заметный измерительный ток. Т.е. ток в измеряемой цепи задается той же парой проводов, которой измеряется и падение напряжения на измеряемом сопротивлении.

В 4-проводной схеме измерительный ток течет через одну пару проводов, а напряжение измеряется на другой паре, через которую ток практически не течет, т.е. нет тока, нет и его падения на проводах и контактах. Поэтому и паразитное сопротивление проводов и контактов на результаты измерений практически не влияет.

Аналогично работает 4-проводная схема подклоючения термосопротивления — по одной паре проводов течет измерительный ток с генератора тока измерительной схемы, а другая пара проводов подключается к вольтметру с высоким входным сопротивлением (т.е. с очень низким током измерения).

Методы измерений

1) Режим относительных измерений позволяет снизить погрешность 2-х проводной схемы измерений, однако даёт погрешность контактного сопротивления при закорачивании щупов, которая в ряде случаев (особенно при измерении малых сопротивлений) может оказаться сравнимой с измеряемым значением.

2) Цифровой фильтр, встроенный в некоторые мультиметры, позволяет видеть на дисплее прибора более стабильные показания, за счёт вычисления усреднённого значение. В режиме скользящего среднего пересчитывается усреднённое значение после каждого нового замера, а в режим повтора – после заполнения всех ячеек усредняемых значений. При большой скорости измерений данная функция обеспечивает более точное определение измеренного значения и увеличивает число разрядов результата.

3) 4-х проводная схема приближает результат измерений к истинному значению на несколько порядков, что весьма существенно при измерениях малых величин! Благодаря данному методу, хорошая точность достигается даже при использовании бюджетных приборов.

4) При наличии разности температур между стыками разнородных металлов генерируется термоэлектродвижущая сила (термо-э.д.с. или термоэлектрический потенциал). Это паразитное напряжение может превышать уровень сигнала, который способен измерять мультиметр. Термоэлектрические эффекты могут служить причиной нестабильности или значительного смещения нуля, а так же изменению показаний прибора.

Компенсация термо-ЭДС исключает влияние контактной разности потенциалов при соединении разнородных проводников в измерительной цепи, за счёт снижения нагрева, ограничивая время протекания тестового тока.

5) С помощью метода «сухой цепи» результат измерений оказывается максимально приближен к величине измеряемого контактного сопротивления в реальных условия.

Подключение к ProSafe-RS аналоговых датчиков по 2-х и 4-х проводной схеме

Опубликовано 07.12.2018

Содержание самоучителя

---

Урок 4
Подключение к ProSafe-RS аналоговых датчиков по 2-х и 4-х проводной схеме

Задание

Требуется подключить к первому каналу модуля аналогового ввода SAI143 контроллера ПАЗ пожарный ручной извещатель по 2-х проводной схеме, а ко второму каналу — детектор пламени по 4-х проводной схеме.

Решение

Оба датчика – токовые 4-20 мА.
В 2-х проводной схеме токовая петля питается от аналогового канала контроллера.
В 4-х проводной схеме токовая петля питается от аналогового канала датчика или от внешнего источника питания.
Каналы SAI143 настраиваются индивидуально.

Детектор пламени подключается к внешнему источнику питания для питания электроники и токовой петли.

Тип схемы подключения датчика настраивается программно и аппаратно.

1. Аппаратная настройка выполняется с помощью перемычек на самом модуле аналоговых входов.



2. Программная настройка выполняется в редакторе параметров модулей ввода-вывода:
   Tools > Engineering > I/O Parameter Builder
   Выбираем курсором модуль ввода-вывода, открываем закладку Channel, находим столбец Field Power Diagnosis, для канала ввода выбираем тип подключения: 2-Wire или 4-Wire.


3. Схемой по умолчанию является 2-х проводная.
   Подключение датчиков к модулю ввода выполняется в соответствии с таблицей:



4. Оцените, пожалуйста, полезность этого урока

---

Пошаговый самоучитель ProSafe-RS: Урок 5

Пошаговый самоучитель ProSafe-RS: Урок 3

Двухпроводная и четырехпроводная передача.

Вся передача в телефонных сетях связи осуществляется в основном по двум проводам (паре проводов). В этом случае сигнал распространяется в виде разности потенциалов между двумя проводами. Электрические токи, образованные разностью потоков сигналов, передаваемых по проводам в противоположных направлениях, называются токами проводимости.В противоположность этому наведенные на каждый провод пары шум или помеха распределяются поровну между ними и распространяются вдоль пары в одном направлении. Ток, протекающий в одном и том же направлении по обоим проводам, получил названиеобщегоилипродольноготока. Продольные токи не компенсируют друг друга на выходе цепи, если нарушается симметрия проводов; в результате этого остается некоторый продольный сигнал (шум или помеха), который преобразуется в разностный сигнал.

Иногда полоса частот отдельной пары проводов разделяется на две полосы, каждая из которых предназначена только для одного направления передачи. Эти системы называют разделенными четырехпроводными системами.Следовательно, термин «четырех-проводный» следует понимать как обозначение того, что для каждого направления передачи используется отдельный канал, даже если этот канал не реализован отдельным проводом. Примером могут служить радиосистемы, в которых передача в каждом направлении осуществляется обязательно по отдельному каналу; эти системы также называются четырехпроводными.

Использование четырехпроводной передачи оказывает непосредственное влияние на системы коммутации междугородной сети связи. Поскольку большая часть цепей междугородной сети связи четырехпроводные, коммутационная система строится таким образом, чтобы осуществлять коммутацию цепей для каждого направления передачи раздельно. Следовательно, необходимо устанавливать два соединительных пути для каждого соединения. В двухпроводных коммутационных системах, применяемых на местных сетях, устанавливают лишь один соединительный путь на каждое соединение.

4. Переход с двухпроводной цепи на четырехпроводную.

При установлении междугородных соединений в определенный момент возникает необходимость в переходе с двухпроводной передачи по шлейфам местных сетей на четырехпроводную передачу по междугородным соединительным линиям. Обычно этот переход выполняется в устройствах сопряжения с соединительной линией на оконечной телефонной станции. Однако иногда двухпроводная передача сохраняется и на межстанционных соединительных линиях; тогда переход на четырехпроводную передачу выполняется на следующей коммутационной станции.

Основная функция, выполняемая при данном переходе, обеспечивается при помощи диффсистемы, которая сопрягает оба направления передачи. Диффсистемы традиционно реализуются на трансформаторах, соединенных между собой определенным образом [3]. Однако в последнее время разработаны электронные карианты диффсистемы [6]. Идеальная диффсистема должна обеспечивать передачу всей энергии из входящейцепи в исходящую двухпроводную цепь, причем входящий сигнал четырехпроводной цепи не должен попадать в ее исходящую ветвь.

Если полное сопротивление Zсхемы согласования в точности совпадает с полным сопротивлением двухпроводной цепи, то можно достичь почти полной изоляции двух направлений при четырехпроводной передаче. Однако двухпроводная цепь обычно является коммутируемым соединением. Таким образом, схема согласования может только аппроксимировать типичное полное сопротивление двухпроводных устройств. Влияние рассогласования полных сопротивлений сказывается в том, что часть энергии сигнала, передаваемого по входящей ветви четырехпроводной цепи, будет поступать на исходящую ветвь и возвращаться к источнику в виде эха.

МПК4-2-преобразователь каналов четырехпроводной связи в двухпроводку

Преобразователь «МПК4-2» представляет собой электронное устройство двухстороннего действия, которое обеспечивает согласование двухпроводных каналов связи с четырехпроводными и наоборот. Трансформаторная гальваническая развязка обеспечивает согласование входного и выходного  каналов четырехпроводного преобразователя с подключаемой телефонной линией. В обоих каналах преобразователя предусмотрена отдельная регулировка сигнала как по входу, так и по выходу в пределах +20db. Внутренняя схема четырехпроводных каналов связана с двухпроводной компенсационной схемой, которая обеспечивает ослабление обратного  сигнала в пределах -40db на частоте 1000 гц. Настройка схемы компенсации осуществляется с помощью внешнего регулятора под конкретную подключенную телефонную линию с учетом ее импеданса (полного комплексного сопротивления). Отличительной особенностью от предыдущей модели является замена настройки регулировочных элементов под шлиц, что позволяет исключить случайное (или специальное) изменение положения настроек и добавление в состав схемного решения схемы анализатора голоса для блокировки выходного канала при наличии мощного звукового сигнала (крик или ведение разговора практически с нулевого расстояния до микрофона). Дополнительно входные гнезда для подключения телефонной линии, телефона и каналов четырехпроводной связи перенесены с передней панели в область задней панели.

Преобразователь «МПК4-2» размещен в пластмассовом корпусе с размерами: 200х120х40мм. Питание схемы преобразователя осуществляется от источника двухполярного напряжения, расположенного в этом же корпусе.

На передней панели преобразователя размещены следующие элементы:

— регулятор уровня звукового сигнала входящего канала («вход»)

— регулятор уровня звукового сигнала исходящего канала («выход»)

— регулятор балансировки компенсационной схемы («компенсатор»)

— сетевой выключатель с индикацией

На задней панели преобразователя размещены следующие элементы:

— гнездо для подключения телефонной линии (разъем  TJ6P4C)

— гнездо для подключения телефонного аппарата (разъем  TJ6P4C)

— гнездо для подключения входящего канала (разъем  TJ6P4C)

— гнездо для подключения исходящего канала (разъем  TJ6P4C)

— гнездо для подключения шнура сетевого питания

Схема преобразователя выполнена с использованием элементов поверхностного и объемного монтажа на двухстороннем фольгированном стеклотекстолите с металлизацией переходных отверстий и покрытой защитной маской. Соединение платы преобразователя, кнопки включения сети и сетевого разъема с блоком питания осуществляется с помощью кабеля на разъемах. Для устойчивости преобразователя, снизу корпуса имеются резиновые ножки. Примеры схем комплексного использования оборудования МПК4-2 совместно с оборудованием АКЧС и ОКСС-2.2 см. здесь.

Технические характеристики преобразователя МПК4-2

Общие: Напряжение питания  Мощность потребления   Габаритные размеры Частотный диапазон Вес изделия	~220В ±10%, 50Гц 6,5 Вт 200х120х40мм 300-3400Гц не более 600гр
Вход четырехпроводки: Входное сопротивление Входная ёмкость                                               Коэффициент усиления                                   Вход канала	600 ом 1мкф 20db трансформаторный
Выход четырехпроводки: Выходное сопротивление                                      Выходная ёмкость                                               Макс. уровень выходного напряжения   Коэффициент усиления                                         Выход канала	600 ом 1мкф 5В 20db трансформаторный
Телефонный канал: Входное сопротивление    Входная ёмкость                                                  Макс. уровень выходного напряжения Вход/выход канала	600 ом 1мкф 5В трансформаторный
Компенсационная схема: Амплитудная характеристика регулировки Коэффициент ослабления обратного сигнала	параболическая — 40db

Технические характеристики изделия МПК4-2 соответствуют требованиям «Общих характеристик каналов ТЧ» на аналоговое оконечное оборудование согласно «Норм на электрические параметры каналов тональной частоты магистральной и внутризоновых первичных сетей», утвержденные приказом № 43 Мин. Связи РФ от 15.04.96г: 1.1.Полоса эффективно передаваемых частот 300-3400Гц; 1.2.Номинальная величина входного сопротивления четырехпроводного канала 600Ом

Стоимость изделия составляет 13200руб (в т.ч. НДС)

Скидки

    

Подключение 4х проводного дымового пожарного извещателя ИП212-45 к цифровому входу Ардуино

В этом посте я расскажу как можно подключить 4х проводный дымовой пожарный извещатель ИП212-45 к цифровому входу Ардуино. Про метод подачи питания на извещатель вы можете прочитать в посте Подключение 4х проводного дымового пожарного извещателя к Ардуино, здесь используется тот же принцип. В данном примере я использовал оптореле AQW212. Оно сильно дешевле отечественных, особенно если заказывать у наших китайских братьев.

Сразу оговорюсь о минусах и плюсах подключения к цифровому входу. Из плюсов – мы экономим аналоговые входы и самое главное – меньше зависим от возможных перепадов напряжения, т.к. при подключении к аналоговому входу мы использовали делители напряжения, на которых это самое напряжение и будет меняться при флуктуациях, а так как разница в измеряемых значениях напряжения не большая – возможны ложняки. Еще один плюс – развязка входа через оптореле. Что бы в шлейфе не произошло – наша Ардуинка не пострадает. Из минусов – нужен еще один канал оптореле для организации развязки и потеря информации о неисправности в шлейфе. Так, при КЗ или срабатывании извещателя у нас будет управляющий сигнал, а при обрыве или норме извещателя его не будет.

Давайте взглянем на принципиальную схему подключения:
Принципиальная схема подключения ИП212-45 к цифровому входу Ардуино с помощью оптореле AQW212

Данная схема рассчитана на электропитание извещателя от 12В и напряжение шлейфа 12В. Для тех, кто не очень дружит со схемами я дам краткое пояснение.
Принцип работы шлейфа с оптореле
При напряжении 12В ток в шлейфе без ограничительного резистора при срабатывании извещателя будет 24 мА (измерено на нескольких извещателях). Таким образом сопротивление шлейфа при срабатывании извещателя будет равно 500 Ом (верхняя часть рисунка). Теперь подключим ограничительный резистор номиналом 5 кОм, ток уменьшится до 2 мА и на данном резисторе будет падать примерно 11В (средняя часть часть рисунка). Далее, параллельно резистору 5 кОм подключаем вход оптореле, но нам необходимо ограничить ток через него, поэтому последовательно со входом оптореле включаем резистор на 2 кОм (нижняя часть рисунка). Как рассчитывать номинал ограничительного резистора для оптореле я уже писал. Я не буду расписывать простейшие формулы, вы сами можете посчитать что ток в шлейфе будет приблизительно 6 мА.

Таким образом, срабатывая, извещатель управляет каналом оптореле и мы коммутируем ноль на цифровой вход. Почему выбран именно ноль? Чтобы избежать ложняков. Можно было конечно подтянуть вход к земле с помощью резистора и подавать +5В, но зачем нам лишний резистор, если в Ардуинке есть возможность программно подтянуть вход к лог 1. Делается это с помощью функции pinMode ([pin], INPUT_PULLUP).

Есть еще один момент. В своих опытах я обнаружил что при мигании с/д на извещателе в рабочем режиме на очень короткий момент оптореле срабытавает. Думаю что это связано с тем, что в цепь шлейфа включен светодиод сигнализирующий о состоянии извещателя. Это приводит к ложному срабатыванию. Однако достаточно добавить в код задержку на 5 мс и ложные срабатывания пропадают.

Ниже приведен не большой код для проверки:

uint8_t manPin = 2; // задаем пин для управления питанием
uint8_t secPin = 3; // задаем пин для контроля
bool flag1 = false;
bool flag2 = false;
 
void setup() {
 
pinMode (secPin, INPUT_PULLUP); // подтягиваем пин к лог 1
pinMode (manPin, OUTPUT);
digitalWrite(manPin, false); // снимаем питание
 
Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  if (!flag2){
    if (digitalRead(secPin) == false){
    delay (5);
      if (digitalRead(secPin) == false){
        flag2 = true;
        flag1 = true;
      }       
    }
  } 
  if (flag1) {
    Serial.println(F("Fire!"));
    flag1 = false;
    };
  test();
}
void test() { // функция для управления питанием через монитор сом-порта.
  if (Serial.available()) {
    byte symbol = Serial.read();
    if (symbol == '0') {
      Serial.println(F("0 pressed"));
      digitalWrite(manPin, true); // подаем питание
      flag2 = false;
    }
    else  if (symbol == '1') {
      Serial.println(F("1 pressed"));
      digitalWrite(manPin, false); // снимаем питание      
    }
  }
}

404 Not Found

Средства и системы охранно-пожарной сигнализации

Средства и системы охранного телевидения

Средства и системы контроля и управления доступом

Домофоны и переговорные устройства

Средства и системы оповещения, музыкальной трансляции

Источники питания

Средства пожаротушения

Взрывозащищенное оборудование

Шкафы, щиты и боксы

Сетевое оборудование

Кабели и провода

Системы диспетчерской связи и вызова персонала

Электрооборудование

Умный дом

Оборудование СКС

Инструменты

Монтажные и расходные материалы

Типовые решения

Еще

Весь каталог

Четырехпроводная схема передачи аналогового сигнала

 О чем эта статья

В статье вы узнаете зачем при передаче аналогового сигнала применяется четырехпроводная схема и чем она лучше двухпроводной. Познакомитесь со устройством схемы и принципами ее работы.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Шестипроводный способ подключения мостовой схемы » или «Разъем D-sub».

Четырехпроводный метод передачи данных является удобным средством измерения сопротивления удаленных датчиков, часто используемым в промышленных системах управления технологическими процессами и научных исследованиях.

Четырехпроводная связь способна передавать сигнал на любые расстояние, при этом сопротивления проводов не будет оказывать влияние. В отличие от двухпроводной схемы длина проводов может быть больше.

Для чего 4-x проводная схема нужна и как она работает

На практике часто бывают ситуации, когда резистивный датчик необходимо подключать к удаленной интерфейсной схеме. Если при этом датчик обладает относительно низким сопротивлением (например, сопротивление пьезорезисторов и резистивных датчиков температуры обычно составляет порядка 100 Ом), сопротивление соединительных проводов может привести к серьезным проблемам, поскольку оно влияет на напряжение возбуждения, поданное на мостовую схему. При таких условиях двухпровдная схема не сможет обеспечить нужный уровень точности передачи.

Проблема решается, применяя так называемый четырехпроводный метод подключения, который позволяет измерять сопротивление удаленного резистора без учета сопротивления соединительных проводов. Как видно из рисунка, измеряемое сопротивление подключается к интерфейсной схеме при помощи четырех проводов. Два провода подсоединяются к источнику тока, а два оставшихся провода — к вольтметру. Источник постоянного тока имеет очень высокое выходное сопротивление, поэтому ток в цепи практически не зависит от сопротивлений r в контуре. Вольтметр имеет очень высокий входной импеданс, поэтому ток из токового контура к нему не течет. Падение напряжения на резисторе Rx не зависит от сопротивления соединительных проводов, поэтому передача возможна на большое расстояние.

Опубликована 18-06-11.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже