3 telli bağlantı yöntemi öncelikle belirli düzeyde ölçüm hassasiyeti gerektiren ve endüstriyel ortamda orta ila uzun mesafeler üzerinden sinyal iletmesi gereken sensörler için uygundur. Temel değeri, kablo direncinin ölçüm sonuçları üzerindeki etkisini telafi etmek için devre tasarımının kullanılmasında yatmaktadır. 3 kablolu bağlantının uygulanabileceği ana sensör türleri aşağıdadır:
I. Direnç Sıcaklık Dedektörleri (RTD'ler) - Birincil Uygulama Senaryosu
Tipik Örnekler: PT100 ve PT1000 gibi platin dirençli sıcaklık sensörleri.
Uygunluk Nedeni:
Sıcaklık ölçümü direnç değerlerindeki değişikliklere dayanır; ancak bağlantı kablolarının direnci doğrudan sensörün kendi direncine eklenir ve bu da önemli ölçüm hatalarına neden olur.
*İki eşit-uzunlukta telafi kablosu* artı *bir uyarma telinden* oluşan bir yapıyı kullanan 3-kablolu konfigürasyon-, sıcaklık dalgalanmalarının neden olduğu kurşun direnci kaymasının etkilerini ortadan kaldırmak için bir köprü devresi içinde çalışır, böylece sıcaklık ölçüm doğruluğunu önemli ölçüde artırır.
Doğruluk Performansı:
2 telli: ±5 derece (Yüksek hata payı)
3 telli: ±0,5 derece (Endüstriyel ana standart)
4-tel: ±0,1 derece (Laboratuvar düzeyinde hassasiyet)
Temel Ön Koşul: Üç bağlantı kablosu *aynı malzemeden*, *aynı uzunlukta*, *aynı kablo ölçüsünden* olmalı ve *aynı termal ortamda* yer almalıdır; aksi halde tazminat mekanizması başarısız olacaktır.
II. Dijital Çıkış Sensörleri (Anahtar-Tip Sensörler) - Güç ve Sinyal Devrelerinin Ayrılması
Tipik Örnekler: 3 kablolu yakınlık anahtarları, fotoelektrik sensörler.
Yaygın Türler:
PNP Türü: Giriş PLC'lerinin "kaynaklanması" ile uyumlu, yüksek-seviyeli bir sinyal (yaklaşık. +24V) verir.
NPN Türü: "Batan" giriş PLC'leriyle uyumlu, düşük-seviyeli bir sinyal (yaklaşık. 0V) verir.
Kablolama Yapısı:
Kahverengi Tel: +24V Güç Kaynağı (Pozitif)
Mavi Tel: 0V / GND (Toprak)
Siyah Tel: Sinyal Çıkışı
Avantajları:
Güç kaynağı devresi sinyal devresinden ayrılmıştır, böylece ortak bir devre yolunu paylaşırken meydana gelebilecek voltaj düşüşleri ve elektriksel parazitler önlenir.
Ortaya çıkan sinyalin daha kararlı olması, bu yöntemi karmaşık elektromanyetik ortamlarda konum algılama, sayma ve limit algılama gibi uygulamalar için uygun hale getirir. III. Seçilen Analog Sensörler (Gerilim/Akım Çıkış Tipleri)
Uygulanabilir Senaryolar: Belirli 3-kablolu voltaj-çıkış sensörleri (örneğin, 0–5V, 0–10V) veya akım çıkış sensörleri (4–20mA).
Kablolama Yöntemi:
Kırmızı Tel: +V (Güç Kaynağı)
Mavi Tel: GND (Ortak Toprak)
Siyah Tel: Sinyal Çıkışı
Özellikler:
3 kablolu konfigürasyon, sensöre güç kaynağı ve sinyal çıkışı için bağımsız kanallar sağlar; 2 kablolu sistemlerle karşılaştırıldığında güç tüketiminde daha fazla esneklik sunar ve daha kararlı bir sinyal sunar.
Sıcaklık/nem vericileri ve sıvı seviye sensörleri gibi orta{0}}hassas ölçüm uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.
IV. Manyetostriktif Deplasman Sensörleri
Uygulama Özellikleri:
Hidrolik silindir stroku algılama gibi yüksek-hassas doğrusal yer değiştirme ölçümü için kullanılır.
3 kablolu konfigürasyon güç, toprak ve sinyal için ayrı hatlar sağlayarak orta mesafelerde (onlarca metreye kadar) istikrarlı sinyal iletimi sağlar.
Gerilim düşüşünü ve elektromanyetik paraziti en aza indirmek için bağımsız bir toprak bağlantısı kullanır, böylece sistem güvenilirliğini artırır.
V. 3 Telli Sistemle Uyumlu Olmayan Sensör Tipleri
|
Sensör Tipi |
Sebep |
|
Termokupllar |
Çıkış çok zayıf bir voltaj sinyalinden oluşur; genellikle doğrudan korumalı bükümlü{0}çift kablo aracılığıyla iletilir ve 3 telli kompanzasyon gerektirmez. |
|
2-Kablolu Vericiler (4–20mA) |
Güç ve sinyal aynı iki kabloyu paylaşır; temelde farklı bir iç yapıya sahip, döngüden güç alan-bir sistem. |
|
4 Telli Yük Hücreleri |
Uyarım ve geri bildirim için bağımsız hatlar gerektirir; bu nedenle 4 telli veya 6 telli bir konfigürasyon kullanmaları gerekir. |
