Ich bin kürzlich auf ein Szenario gestoßen, in dem ich zwischen einem Single-Ended-Stromeingangsgerät (4-20 mA) und einem Differenzstrom-Eingangsgerät wählen muss. Single Ended und Differential . Ich bin noch nie (glaube ich) auf den Fall gestoßen, in dem ich einen Differenzstromausgangssensor hatte, daher habe ich nie nach einer E / A-Karte gesucht, die ein Differenzeingangsstromsignal akzeptiert.
Also meine Frage: Wann würde ich wissen, ob ich eine Differenzeingangskarte verwenden muss? Es scheint, als würden die meisten 4-20-mA-Senderschaltungen in einer 2-Draht-Schnittstelle arbeiten. Wird die Zweidrahtschnittstelle immer als Single-Ended betrachtet? Das einzige Mal, dass ich jemals darüber nachdenken müsste, eine Differenzeingangskarte für einen Stromausgang zu verwenden, wäre, wenn es eine Nicht-Zwei-Draht-Schnittstelle gäbe?
Ich denke, ich bin mit dem Konzept von Single-Ended und Differential im Zusammenhang mit Spannungs-E / A und nicht mit Strom-E / A besser vertraut.
Sowohl für Spannungs- als auch für Strom-E/A ist einer der Drähte von Single-Ended-Schaltungen mit einem bekannten Potential (GND oder Strom) verbunden, während in den Differenzschaltungen beide Drähte auf beliebigen Potentialen liegen können. Daher kann jeder Sender mit 2-Draht-Schnittstelle in beiden Modi betrieben werden (mit Ausnahme von extern gespeisten/geerdeten Geräten mit nicht isolierten Ausgängen).
Differentialeingänge haben eine höhere Immunität gegen Gleichtaktstörungen, eine höhere Immunität gegen Rauschen auf Stromleitungen und eine niedrigere Spannung am Draht (das Datenblatt behauptet <10 V Gleichtakt für Differenzial, während Single-Ended einen Draht bei 24 Volt haben wird).
Single-Ended-Eingänge sind einfacher herzustellen, daher sind sie wahrscheinlich billiger. Sie können die Verkabelung auch vereinfachen, indem Sie ein einziges gemeinsames Kabel zwischen mehreren Sensoren teilen (dies macht die Sensoren jedoch störempfindlicher). Wenn sich andererseits das Kabel vom Sensor löst und Masse berührt (z. B. weil Sie die Schrauben nicht richtig angezogen haben), schließen Sie Ihr 24-V-Netzteil an Masse kurz, was eine schlechte Sache ist.
Im differentiellen Modus sind die Signale unabhängig voneinander. Sie haben ihre eigene Referenz. Wenn eine einzelne Stromquelle für alle Endgeräteinstrumente (mit einer Mischung aus Schleifen- und Differenzsignalen) verwendet wird, die mit einer E/A-Karte verdrahtet sind, dann könnten Differenzsignale als unsymmetrisch verdrahtet werden.
Wenn Trenntransformatoren jeglicher Art verwendet werden, können die Referenzspannungen schwebend sein (Absolutspannung Null Volt / Referenzspannungskreispotential). Wenn dies der Fall ist, stellt dies ein Problem dar. Die Anforderung bei Single-Ended, alle Commons miteinander zu verbinden, könnte ein Potenzial zwischen den Commons hervorrufen. Dies wird möglicherweise (ha ha) aufgrund unvorhersehbarer Referenzniveaus der Renditen zu einer ungenauen Ablesung führen.
In solchen Fällen kann man Single Ended immer noch als Differential verdrahten. Es ist lediglich erforderlich, dass das Bezugspotential der Stromquelle als Referenz- oder Rückleitung verwendet wird.
jonk