Système de transmission analogique sans fil

Dans le contrôle industriel, il est souvent nécessaire de convertir diverses grandeurs physiques non électriques telles que la température, la pression, la vitesse et l'angle en signaux électriques analogiques pour la transmission. Parmi eux, le signal de courant 4-20 mA est un signal analogique largement utilisé. Ce mode de transmission a un mode de communication simple, une forte capacité anti-interférence et une fonction de diagnostic de panne relativement fiable. La raison pour laquelle on utilise le signal de courant est qu'il n'est pas facile d'être interféré, et que la résistance interne de la source de courant est infinie, et que la résistance du fil en série dans la boucle n'affecte pas la précision, et il peut transmettre des centaines de mètres sur la paire torsadée ordinaire.

La limite supérieure est de 20 mA en raison des exigences antidéflagrantes : l'énergie de l'étincelle provoquée par l'activation et la coupure du courant de 20 mA n'est pas suffisante pour enflammer le gaz.

La limite inférieure de 4 mA sert à éviter les interférences et à fournir le courant de fonctionnement statique du circuit au capteur.

De plus, comme lorsque la ligne de transmission est interrompue en raison d'un défaut, le courant de boucle chute à 0, donc 0 mA est utilisé pour la détection de déconnexion, et 2 mA est généralement pris comme valeur d'alarme de déconnexion.

L'interface d'instrumentation qui utilise un signal de courant 4-20 mA est un système à deux fils. Les deux fils sont des lignes électriques et doivent fournir une alimentation de 24 V CC pour alimenter les instruments ; ce sont également des lignes de signaux qui émettent des signaux de courant de 4 à 20 mA vers les instruments.

Cependant, le signal de courant 4-20 mA doit être transmis par des fils. Dans les applications pratiques, on rencontre parfois le problème des inconvénients de câblage.

Si le signal filaire est remplacé par un signal sans fil, puisque l'interface du signal sans fil est principalement une interface numérique, elle n'est pas compatible avec l'interface à deux fils d'origine du signal de courant 4-20 mA.

Avantages du système de transmission analogique sans fil :

Ce système peut remplacer la transmission filaire du signal de courant 4-20 mA par la transmission sans fil. L'interface utilise également l'interface à deux fils de l'instrument et du compteur d'origine, et le coût de modification est faible et l'utilisation est pratique.

La solution apportée par NiceRF :

Ce système est divisé en extrémité émettrice et extrémité réceptrice. Le terminal de transmission est le terminal d'entrée du signal 4-20 mA et le terminal de réception est le terminal de sortie du signal 4-20 mA. Le processus de travail consiste en ce que l'émetteur convertit le signal d'entrée à deux fils 4-20 mA en un signal numérique via la puce de conversion et l'envoie sans fil. Après avoir reçu le signal, l'extrémité réceptrice restaure le signal numérique en signal analogique et le transmet via le système à deux fils.

Étapes de transmission :

Étape 1 : connectez le signal de courant d'entrée 4-20 mA au circuit de conversion ADC à l'intérieur de l'émetteur pour convertir le signal de courant en signal de tension.

Étape 2 : Le circuit de conversion ADC connecte le signal de tension à la broche de détection AD du microcontrôleur et convertit le signal de tension en données.

Étape 3 : Le microcontrôleur transmet les données au module sans fil LoRa et contrôle le module sans fil LoRa pour transmettre les données.

Étape 4 : Répétez les étapes 1 à 3.

Schéma fonctionnel de l'émetteur :

Étapes pour recevoir :

Étape 1 : L'extrémité réceptrice détecte toujours le signal sans fil.

Étape 2 : Répétez l’étape 1 lorsqu’aucun signal sans fil n’est détecté.

Étape 3 : Lorsque le signal est reçu, passez à l'étape 4.

Étape 4 : L'extrémité réceptrice restaure les données sans fil sous forme d'un signal de tension et les transmet au circuit de conversion de signal.

Étape 5 : Le circuit de conversion de signal convertit le signal de tension en un signal de courant 4-20 mA.

Étape 6 : Le récepteur passe à l’étape 1.

Schéma fonctionnel du récepteur :