アナログ出力 1-5v ⇔ アナログ入力 0-5v、配線距離はどのくらいまでいけますか？

アナログ出力 1-5v ⇔ アナログ入力 0-5v、配線距離はどのくらいまでいけますか？

No.10 回答者： kanta2006 回答日時： 2025/01/15 00:02

質問者さんが何をやりたくて、このような繰り返されているのか？

その結果何がうまく行ってないのか？
具体的に書いて下されば、もう少し別の角度からのアドバイスも出来るのではないかと思っています。
しかし、何らかの守秘義務などの事情があって、これ以上の情報開示をすることが出来ないのであれば致し方ないですね。

No.9 回答者： air_supply 回答日時： 2025/01/13 10:20

何度か同じような質問をされていますが、質問のたびに内容が変化していて、いまだに何をしたいのかが見えてきません。

アナログ信号(出力)の 1～5V は何かの伝送信号でしょうか？ 普通アナログ信号を長距離送る場合、4～20mA のカレントループなどを使います。何故かと言うと、電圧信号は使っているケーブルの線材抵抗により電圧降下が発生し、正確な信号を伝送できないからです。それと共に、安らかの外的要因の影響を受けてしまいます。

※そう言った影響を受けないのは、せめて盤内の配線くらいが限界ですね。しかも、ノイズ耐性を考慮してツイストペアのシールドケーブルを使用します。盤外へ引き出すのは、ノイズ混入の恐れと電圧降下発生の恐れから、避けた方が良いと思われます。

可能であれば、ローカルでアナログ～デジタル変換を行い、データに変換して送ったりすると良いでしょう。工業界では、RS-232C や RS-485 がまだ使われていますけれど、最近なら USB 信号でも送ることは可能でしょう。

また、アナログ信号(出力)の 1～5V を、アナログ入力の 0～5V に接続するのは、0～100% になりませんけれど、それは良いのでしょうか。1V 分のオフセットが発生してしまいます。

これはアナログ信号(出力) 1～5V を、4～20mA のカレントループに変換してケーブルで伝送し、アナログ入力側で 4～30mA から 0～5V に変換すれば、電圧降下の影響と外部雑音の混入から信号を守ることができます。

それを下記の質問で違う形で回答しています。ご覧になったでしょうか？

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/14009709.html

ここでは、アナログ信号(出力)とアナログ入力の関係が逆になっていますね。変換器は型式を変更すれば、そのまま使えます。

送信側：SV-6A-R　-----　入力 1～5V、出力 4～20mA、電源 DC24V
受信側：SV-A5-R　-----　入力 4～20mA、出力 0～5V、電源 DC24V

No.8 回答者： isoworld 回答日時： 2025/01/13 09:04

アナログ出力（1-5v）の電気機器とアナログ入力（0-5v）の電気機器のグランドレベルが完全に一致していないと（グランドが完全に繋がっていないと）、たとえ配線距離が１ｃｍでも正常に繋がらないことがあります。

アナログ出力（1-5v）電気機器のグランドとアナログ入力（0-5v）電気機器のグランドの状態（電気抵抗がゼロ、両者に電位差が無いこと）をまず調べないと、答は出せません。

No.7 回答者： kanta2006 回答日時： 2025/01/13 03:44

同じアナログと言っても、音声や映像の伝送と、アナログセンサーによる計測とでは全く意味が違います。

1-5V とか、4-20mA とかは、アナログ計測に使われるものです。

アナログ圧力センサーの例
https://industry.panasonic.com/jp/ja/products/fa …

音声や映像のアナログ信号の伝送距離と比較することは、あまり意味がありません。

音声や映像では歪みやノイズが問題となりますが、減衰については許容範囲内であれば良いです。
しかし、計測に用いるアナログ信号であれば減衰は大きな問題となります。
だから電圧伝送よりも電流伝送の方が有利なのです。

No.6 回答者： kamiyasiro 回答日時： 2025/01/13 01:51

アナログ時代のケーブル長の事例としては、スタジアムのカメラの事例があります。

野球の外野からの映像とか。
ケーブル長としては200ｍくらい？
コンポジット信号の限界がそんなところでしょうか？

それ以上だと、アナログ時代の電話線なんか、数Kmも伝送していました。たった48Vという電圧でです。

だから、回答としては数Kmということになります。

ただ、伝送品質として、どうかは分かりません。

電力線はジュール熱によるロスが問題ですが、信号線はノイズが問題です。誘導ノイズを拾います。
バランス接続にすれば、ノイズ耐性があるので長ケーブルでも可能です。

あるいは、高い周波数をキャリアとして、変調した信号を乗せる方法で伝送します。地方にある有線の防災放送はこの形式です。10Km以上伝送できます。
周波数変調していますので（FM放送と同じ）、音質は良かったです。

今は、行政無線に免許が与えられるようになりましたので、姿を消しつつあります。

No.5 回答者： kanta2006 回答日時： 2025/01/13 01:16

No.4さんに同意。

アナログ電圧伝送は、距離が必要な場合には適しません。
距離が必要なら4-20mAの電流伝送の方が適しています。
電流伝送に変えれば、距離の問題だけでなく、送信端と受信端のGND電位のズレの問題も解消されます。
電圧伝送の場合、送信端と受信端のGND電位のズレが、そのまま誤差要因になります。

No.4 回答者： kan3 回答日時： 2025/01/13 01:02

配線距離が長い場合は、電流伝送にすれば良いんです。

電圧伝送なら、NOISEの影響が有るので、終端抵抗でインピーダンスを落としますよ。

テレタイプ時代の、４～20ｍAのカレントループを知りませんか？？。

No.3 回答者： kanta2006 回答日時： 2025/01/13 00:53

一般的には数mだろうとは言えるけど、何の条件も示されていないので、何とも言えませんね。

例えば、誤差はどこまで許容出来るか？
周囲のノイズ環境は？

それと、基本的な事として出力1-5Vを入力0-5Vで受けるんですか？

1-5V出力なら、0-1Vの範囲をマイナス値として扱ったり、0Vの時は断線検知として扱ったりするのですが、0-5Vであればマイナス値は扱えませんし断線検知は別の方法で検知する必要があります。
普通は1-5V出力を1-5V入力で受けるものです。

あと、アナログ入出力の話なので、RS-232とかRS-485とか書かれている回答は無視して大丈夫です。

No.2 回答者： mimazoku_3 回答日時： 2025/01/13 00:31

５～６ｍが良いところじゃない？

１０ｍだと遅延もありそう。
もし、ＲＳ－２３２ＣならＲＳ－４８５だっけ？にすれば数十ｍはいけるよ。

No.1 回答者： はるるん8 回答日時： 2025/01/13 00:18

出力電圧から何らかの測定データーを扱うと思われますが、扱う電圧も高いことから数メートルは大丈夫でしょうが、配線にはツイスト線を使う等のノイズ対策が必要です。

でもできれば配線距離は最短でレシーバーに繋ぎそれを介してロガーまで延ばせば距離の問題は解決できます。