Sistema de transmisión analógica inalámbrica.

En el control industrial, a menudo es necesario convertir varias cantidades físicas no eléctricas, como temperatura, presión, velocidad y ángulo, en señales eléctricas analógicas para su transmisión. Entre ellas, la señal de corriente de 4-20 mA es una señal analógica ampliamente utilizada. Este modo de transmisión tiene un modo de comunicación simple, una gran capacidad antiinterferente y una función de diagnóstico de fallas relativamente confiable. La razón para usar la señal de corriente es que no es fácil sufrir interferencias, la resistencia interna de la fuente de corriente es infinita y la resistencia del cable en serie en el bucle no afecta la precisión y puede transmitir cientos. de metros en el par trenzado ordinario.

El límite superior es 20 mA debido a los requisitos a prueba de explosiones: la energía de la chispa provocada por el encendido y apagado de la corriente de 20 mA no es suficiente para encender el gas.

El límite inferior de 4 mA es para evitar interferencias y proporcionar la corriente de trabajo estática del circuito para el sensor.

Además, debido a que cuando la línea de transmisión se interrumpe debido a una falla, la corriente del bucle cae a 0, se usan 0 mA para la detección de desconexión y generalmente se toman 2 mA como valor de alarma de desconexión.

La interfaz de instrumentación que utiliza una señal de corriente de 4-20 mA es un sistema de dos cables. Los dos cables son líneas de alimentación y deben proporcionar una fuente de alimentación de 24 VCC para alimentar los instrumentos; También son líneas de señal que envían señales de corriente de 4-20 mA a los instrumentos.

Sin embargo, la señal de corriente de 4-20 mA debe transmitirse a través de cables. En aplicaciones prácticas, a veces se encuentra el problema de los inconvenientes del cableado.

Si la señal cableada se reemplaza con una señal inalámbrica, dado que la interfaz de señal inalámbrica es principalmente una interfaz digital, no es compatible con la interfaz original de dos cables de señal de corriente de 4-20 mA.

Ventajas del sistema de transmisión analógica inalámbrica:

Este sistema puede reemplazar la transmisión por cable de la señal de corriente de 4-20 mA con la transmisión inalámbrica. La interfaz también utiliza la interfaz de dos cables del instrumento y medidor originales, y el costo de modificación es bajo y el uso es conveniente.

La solución proporcionada por NiceRF:

Este sistema se divide en extremo transmisor y extremo receptor. El terminal de transmisión es el terminal de entrada de señal de 4-20 mA y el terminal de recepción es el terminal de salida de señal de 4-20 mA. El proceso de trabajo consiste en que el transmisor convierte la señal de entrada de dos cables de 4-20 mA en una señal digital a través del chip de conversión y la envía de forma inalámbrica. Después de recibir la señal, el extremo receptor restaura la señal digital a una señal analógica y la emite a través del sistema de dos cables.

Pasos para transmitir:

Paso 1: Conecte la señal de corriente de entrada de 4-20 mA al circuito de conversión ADC dentro del transmisor para convertir la señal de corriente en una señal de voltaje.

Paso 2: El circuito de conversión ADC conecta la señal de voltaje al pin de detección AD del microcontrolador y convierte la señal de voltaje en datos.

Paso 3: El microcontrolador transmite los datos al módulo inalámbrico LoRa y controla el módulo inalámbrico LoRa para transmitir los datos.

Paso 4: repita los pasos 1 ~ 3.

Diagrama de bloques del transmisor:

Pasos para recibir:

Paso 1: El extremo receptor siempre detecta la señal inalámbrica.

Paso 2: repita el paso 1 cuando no se detecte ninguna señal inalámbrica.

Paso 3: Cuando se reciba la señal, salte al paso 4.

Paso 4: El extremo receptor restaura los datos inalámbricos a una señal de voltaje y los envía al circuito de conversión de señal.

Paso 5: El circuito de conversión de señal convierte la señal de voltaje en una señal de corriente de 4-20 mA.

Paso 6: El receptor salta al paso 1.

Diagrama de bloques del receptor: