Proudová smyčka
Proudová smyčka je signalizační rozhraní využívající důsledku Kirchhoffových zákonů, podle kterých proud protékající uzavřenou smyčkou bez odboček má ve všech místech smyčky stejnou velikost. Používá se pro přenos informací v náročných prostředích, kde lze očekávat vysokou hladinu rušení, takže obvyklé metody přenosu signálu velikostí napětí nepracují s dostatečnou spolehlivostí.
Proudová smyčka se používá pro přenos digitálních i analogových signálů. K nejvýznamnějším a přes sto let starým použitím proudové smyčky pro přenos digitálního patří připojení dálnopisů, z novějších rozhraní pak rozhraní MIDI pro připojení elektronických hudebních nástrojů. Analogová proudová smyčka se používá pro přenos signálu z teplotních a jiných čidel a pro připojení analogových telefonů v průmyslových aplikacích,
V nejjednodušším případě je vysílač tvořen regulovatelným zdrojem proudu; přijímač je tvořen bočníkem s nízkou impedancí, na němž se zjišťuje pokles napětí místo měření proudu.
Analogová proudová smyčka
Používání napětí pro přenos analogové informace vedením mezi vysílačem a přijímačem není vhodné, protože vnitřní odpor vedení způsobuje úbytky napětí, což zkresluje přenášenou informaci. Tento vliv lze snížit použitím vstupů s vysokou impedancí. Vysoká impedance obvodu však způsobuje velkou citlivost na rušení kapacitního a induktivního charakteru.
Proto se pro přenos informací (např. výsledků měření) na delší vzdálenosti dává přednost použití proudu (4 až 20 mA). Vnitřní odpor vedení a tím i pokles napětí pak hraje velmi malou roli. Přitom velikost přenášené veličiny je dostatečně velká ve srovnání s rušením způsobeným kapacitní vazbou (např. síťovým brumem 50 Hz). Pronikání rušení vlivem induktivní vazby lze do značné míry minimalizovat použitím kroucené dvojlinky.
Použití proudového rozhraní (4 až 20 mA) podle normy přináší další výhody:
- Proud nejméně 4 mA umožňuje napájení čidla (vystačí se pouze s jedním dvoudrátovým připojením).
- Lze detekovat přerušení kabelu (proud menší než 4 mA).
Digitální proudová smyčka
Při digitálním přenosu je místo obvykle používané úrovně napětí interpretována přítomnost nebo nepřítomnost proudu jako binární informace.
Rozhraní proudové smyčky 20 mA je standardizováno normou DIN 66258. Pracuje s maximální úrovní napětí naprázdno 24 V. Použití relativně vysokého napětí se strmými hranami signálu vede ke značným přeslechům na vedení, proto není dovoleno přenášet signály proudové smyčky 20mA telekomunikačními kabely.
Odkazy
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Stromschnittstelle na německé Wikipedii.