노이즈에 강한 DC4∼20mA 전류 신호

0∼10,000V의 전압 신호보다도 노이즈에 강한 DC4∼20mA 전류 신호   계장용 신호에 전류 신호가 이용되게 된 것은, 공기압 신호에 비해 응답 지연이 없는 것, 눈부신 진보를 이루는 전자 기술을 구사한 수신 계기나 컴퓨터와 조합해 시스템을 구성할 필요로부터인 것은 틀림없습니다. 그러나 DC4~20 mA와 같은 전류 신호를 이용하면, 전력 설비가 발하는 큰 노이즈 전압에 대해서도, 매우 안정된 높은 정밀도로 전송할 수 있는 점도 간과할수 없습니다. 노이즈가 미치는 영향 간단한 계산으로, 그 노이즈에 대한 강함의 기준을 얻을 수 있으므로 소개합시다. 전압 신호 0~10 V의 전송 라인에 10 V의 노이즈가 탔다고 하면(그림 1상), 수신 전압으로서는 신호 전압에 필적하는 노이즈 전압이 나타나는 결과가 됩니다. 전류 신호 DC4~20 mA를 전송하는 라인에 10 V의 노이즈 전압이 발생했을 경우를 생각해 봅시다 (그림 1하). 전류 출력형 변환기의 출력 단자로부터 본 변환기의 저항값은 통상 1MΩ이상으로, 5MΩ정도 있는 것이 보통입니다. 따라서 수신 저항 250Ω에 노이즈 전압 10 V에 의해 흐르는 전류치는,  I(A)=V(V)/R(Ω), 그러므로  I(A)=10（V）／10 6（Ω）＝10 -5（A）＝0.01（mA） 됩니다. 그 결과, 노이즈는 신호 20 mA의 1/2,000 이하로, 전혀 측정상 문제가 되지 않는 것을 알수있습니다. 10 V의 노이즈 전압이 1/2,000 밖에 영향을 주지 않는 전압 신호는 10 V의 2,000배, 즉 0~20,000 V라는 것이 됩니다 (다만, 노이즈 전압이 전류 출력형 변환기의 출력 회로에 있는 트랜지스터의 내압 한계 35 V이하인 것이 필요합니다). 동력 관계 신호와의 대비 전력계측용의 신호를 생각했을 경우, PT의 출력 AC0~150 V조차 DC4~20 mA에 비하면 비교가 되지 않을 정도로 노이즈에 약한 신호라고 말할 수 있습니다. 하물며 CT의 출력은, 회로 저항이 낮은 것과 허용 회로 저항값이 낮기 때문에, 원격 지시가 어렵고, 이러한 집중관리에는 정확한 DC4~20 mA로 직접 변환할 수 있는 신호 변환기가 필요하게됩니다. 신호 레벨과 리드 선 DC0~10 mV의 전압 신호는 몇m 리드 선을 이용하는 것만으로도, 쉴드(shield)선을 이용한 뒤에 1점 접지하는 접지점을 올바르게 선택하지 않으면 정확한 계측은 어렵고, DC0~1 V에서도 배선에는 쉴드(shield)선을 이용해야 합니다. 그에 비해, DC4~20 mA의 전류 신호는 KT의 전용회선 (심선은 가늘고, 쉴드(shield)도 하고 있지 않습니다)을 이용해, 아주 멀리(수십Km) 저 쪽의 수신 지점에서의 계측을 정확하게 실시할 수 있습니다. 전류 신호의 전송 거리 전류 신호의 경우, 허용 부하 저항을 나타내고 있습니다. M-SYSTEM의 신호변환기는 0~750Ω이 되고 있습니다. 이것은 신호 전송 케이블에 허용되는 저항값으로, 통상의 케이블이라면 10~30 km에 해당합니다. 0.5φ 케이블 100Ω／km 1.25φ 케이블 약18Ω／km 2.0φ 케이블 10Ω／km （모두 왕복의 저항 값입니다）     문의: 시온엔지니어링 (02-749-0514 / 010-7754-0514) www.zioneng.com www.m-system.kr 출처: 엠시스템홈페이지