Áramhurok ́ ( áramhurok ) - információtovábbítási módszer az elektromos áram mért értékeinek felhasználásával . A mért áramértékek beállításához általában egy szabályozott áramforrást használnak . A továbbított információ típusa szerint megkülönböztetünk analóg áramhurkot és digitális áramhurkot.
Távközlési berendezésekben és számítógépekben használják soros adatátvitelre .
Az áramhurok jóval az RS-232 és V.24 szabványok megjelenése előtt használatban volt . Az 1960-as években a teleprinterek a 60 milliamperes áramhurok szabványt kezdték használni . A következő modellek (az egyik első - Teletype ASR-33 modell) a 20 mA szabványt használták. Ezt a szabványt széles körben alkalmazták a miniszámítógépekben , amelyek eredetileg teletípusokat használtak a kezelővel való kommunikációhoz. A teletípusok fokozatosan átadták a helyüket a szöveges videotermináloknak , miközben megtartották a jelenlegi hurokfelületet.
A digitális áramhurok szabvány az áram hiányát használja a SPACE (alacsony, logikai nulla) értékeként, a jel jelenlétét pedig a MARK (magas, logikai egy) értékeként. A jel hosszú ideig tartó hiánya SZÜNET feltételként (sortörésként) értelmezhető. Az adatok továbbítása start-stop módszerrel történik, az üzenet formátuma megegyezik az RS-232-vel, például 8-N-1: 8 bit, nincs paritás, 1 stop bit.
Az áramhurok jelentős távolságokra (akár több kilométerre) is használható. A berendezések védelme érdekében az optoelektronikai eszközökön, például az optocsatolókon galvanikus leválasztást alkalmaznak .
Az áramforrás tökéletlensége miatt a megengedett legnagyobb vezetékhossz (és a maximális vezetékellenállás) attól a feszültségtől függ, amelyről az áramforrást táplálják. Például 12 voltos tipikus tápfeszültség esetén az ellenállás nem haladhatja meg a 600 ohmot.
Az áramforrás az áramhurok vevő vagy adó végén található. Az áramforrással rendelkező csomópontot aktívnak nevezzük. Kiviteltől függően mind az adó, mind a vevő lehet aktív (áramhurokról táplálva) vagy passzív (áramhurokról táplálva).
A DVK családba tartozó számítógépek esetében alapértelmezés szerint az adó aktív, a vevő pedig passzív.
Az IRPS/IFSS szabvány (OST 11 305.916-84) 20 mA-es áramhurkot használ az adatátvitelhez. Ezt a szabványt az 1990-es évekig széles körben használták a Szovjetunióban és a KGST-országokban gyártott számítógépekben . Például DVK , Electronics-60 , Electronics D3-28 , SM EVM stb. Az IRPS csatlakozók fizikai kialakítása nincs rögzítve a szabványban, ami sok lehetőséget adott. Gyakran használják a CHO53-8-2 csatlakozót.
Külföldön az áramhurok (Current Loop) az IEC 62056-21 / DIN 66258 szabványban van előírva.
A MIDI (Musical Instrument Digital Interface) áramhurok szabványt használ egy 5 tűs DIN 41524 csatlakozón 31,25 kbps sebességgel.
Az IBM PC és IBM PC XT esetében volt egy IBM Asynchronous Communications Adapter kártya, amely támogatta az RS-232-n keresztüli soros vagy áramhurkot. A DB25 csatlakozó nem használt érintkezőit áramhurok jelek továbbítására használják . A későbbi tervekben csak az RS-232 maradt.
Analóg áramhurkot használnak az analóg jel továbbítására egy vezetékpáron keresztül laboratóriumi berendezésekben , gyártásellenőrző rendszerekben stb.
4-20 mA eltolt tartomány kerül alkalmazásra, azaz a legkisebb jelérték (például 0) 4 mA áramnak, a legnagyobb pedig 20 mA-es áramnak felel meg. Így a megengedett értékek teljes tartománya 16 mA-t foglal el. A nulla áram az áramkörben vezetékszakadást jelent, és megkönnyíti az ilyen helyzetek diagnosztizálását.
Az analóg áramhurok interfész lehetővé teszi számos érzékelő (nyomás, áramlás, savasság stb.) használatát egyetlen elektromos interfésszel. Ezenkívül ez az interfész használható felvevő és működtető eszközök vezérlésére: felvevők , redőnyök stb.
Az áramok és feszültségek tartományait a GOST 26.011-80 "Mérő- és automatizálási eszközök. Folyamatos bemeneti és kimeneti elektromos áram- és feszültségjelek" írja le.
Az áramhurok fő előnye (az olcsóbb paraméteres feszültségátvitelhez képest), hogy a pontosság független a távvezeték hosszától és ellenállásától, mivel a vezérelt áramforrás automatikusan fenntartja a szükséges áramot a vezetékben. Ez a séma lehetővé teszi, hogy az érzékelőt közvetlenül a távvezetékről táplálják. Több vevő is csatlakoztatható sorba , az áramforrás egyszerre fogja fenntartani a szükséges áramot ( Kirchhoff szabályai szerint ). De ha az áramkörben szivárgások jelennek meg, az áramkör működése megszakad, és ez önmagában az áramhurok megvalósításával nem észlelhető, amit a kritikus termelési területek tervezésénél figyelembe kell venni.
Digitális információ továbbítható az analóg áramhurokon keresztül. Ezt az adatátviteli módot a HART protokoll írja le . A versenytárs protokollok, amelyek a jövőben kiszoríthatják a HART-ot, különböző digitális terepi buszok, mint például a FOUNDATION fieldbus vagy a PROFIBUS .
| UART | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fizikai rétegek |
| ||||||
| Protokollok |
| ||||||
| Felhasználási területek | |||||||
| Megvalósítások |
| ||||||