為什麼工控界愛用 4-20mA？一圖看懂「活零點」與斷線偵測

你是否曾經好奇，為什麼工業現場的類比訊號標準是 4-20mA，而不是直觀的 0-20mA 或 0-10V 呢？這裡面藏著一個絕妙的工程設計，我們稱之為**「活零點」(Live Zero)**。

🧐 為什麼不用 0？

想像一下，如果我們用 0V 或 0mA 來代表「零」： 當你的 PLC 讀到 0 的時候，它代表的是：

1. 製程變數（如壓力、溫度）真的為 0？

2. 還是...感測器壞了？線斷了？沒電了？

你完全無法分辨！這在需要高可靠性的工業現場是非常危險的。

💡 4-20mA 的智慧：「活零點」

為了決這個問題，聰明的工程師們設計了將「零點」提升到 4mA：

• 4mA = 活零點 (Live Zero)： 代表製程變數為 0%，但系統是正常運作的。這 4mA 的電流證明了感測器是「活的」，線路是通的。

• 0mA = 死零點 (Dead Zero)： 代表故障！這明確指示了線路斷開、感測器故障或電源丟失。PLC 可以立即偵測到這個低於 4mA 的訊號並觸發警報。

🚀 總結：

這個看似簡單的 4mA 起始點，巧妙地解決了斷線偵測的難題，大大提高了系統的安全性和可靠性。此外，這 4mA 的基底電流還足以為兩線制傳送器供電，一舉兩得！

下次看到 4mA，記得它不只是個數字，而是系統健康的「心跳」喔！💓

#自動化 #工程師 #小知識 #4-20mA #PLC #儀表 #工業控制 #LiveZero

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👇 一圖看懂「活零點」與斷線偵測 👇

Tesla 馬達大換血！永磁上位、感應回歸？真相一次講清楚！

 Tesla 的馬達到底在做什麼？為什麼早期全用感應馬達，後來 Model 3 又改用永磁 IPM，現在的 AWD 和 Plaid 更是永磁加感應混搭？

網路上很多人以為 Tesla 在「改來改去」，甚至有人說感應被淘汰。但時間線攤開來看，你會發現 Tesla 的馬達策略其實非常一致，而且背後有清楚的工程邏輯。

2012–2016：Model S／X 初代採用感應馬達，不靠永磁鐵、成熟耐操，是最適合早期電動車的技術。

2017：Model 3 全面採用 IPM 永磁馬達，中高速效率大幅提升，是續航進步的關鍵。

2019：S／X 改款導入「後軸永磁＋前軸感應」，前軸不給電時零拖曳，效率比雙永磁更高。

2021 之後：Plaid 三馬達，雙永磁主力、感應助攻，是最大化性能與效率的配置。

永磁不是完全勝過感應；感應也不是過時技術。

兩者是互補：永磁負責效率，感應負責自由轉動不拖車。

這就是 Tesla 10 年來的馬達配置核心。

想搞懂為什麼 Tesla 要這樣設計馬達？這支影片會讓你一次看懂 10 年演化邏輯。

你應該忘記感應馬達公式：120f/p 其實不是轉速

你可能背得很熟：120 × 頻率 ÷ 極對數。

但這個公式從來不是用來算「馬達真正的轉速」，而是算定子磁場的速度，也就是同步轉速。感應馬達的轉子永遠不會跑到這個速度，因為只要速度一樣，磁場就不會相對移動，轉子就不會看到磁力線切割，就不會感應電流，馬達也完全不會有轉矩。

真正讓感應馬達動起來的關鍵，是「速度差」。

這個速度差叫滑差。

滑差不是角度落後，而是明確的轉速差。

只有當定子磁場轉得比轉子快，轉子才會感受到磁場在它旁邊掃過，才會被感應出電流，才能產生力矩。這也是為什麼感應馬達負載越重，滑差越大，轉速會下降，但力矩反而上來。

因此馬達的真實轉速永遠是：

同步轉速 ×（1 − 滑差）

也就是說，你算的公式只代表磁場的速度，不代表馬達的速度。

這支影片會一次把同步轉速、滑差、轉子實際轉速的關係講清楚，讓你不再被公式誤導，也真正理解感應馬達的工作原理。

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為什麼早期的 Model S/X 堅持使用「感應馬達」，但銷量最大的 Model 3/Y 卻全面換裝「永磁馬達」？

為什麼早期的 Model S/X 堅持使用「感應馬達」，

但銷量最大的 Model 3/Y 卻全面換裝「永磁馬達」？ 

 這背後是馬斯克的成本考量，還是有效率與續航里程的終極秘密？ 

 這部影片將為您深度解析兩種馬達的世紀對決：

永磁同步馬達 (PMSM) vs 交流感應馬達 (ACIM)。 

我們將從 #馬達原理、#效率、#成本，以及最重要的 #稀土 依賴性，

為您完整揭露特斯拉更換馬達的真正原因，以及誰才是電動車的未來！

銅線馬達 vs 鋁線馬達：你以為差不多？真相完全顛覆想像！

 

銅線馬達真的比較好？

鋁線馬達真的偷工減料？

其實兩者各有優勢！

這支影片帶你看懂：

導電率、散熱、壽命、成本，到底差在哪？

以及為什麼現代鋁線馬達其實早就不一樣！

鋰電池 vs 固態電池：為什麼全世界的電動車都在等它？

 

你以為「固態電池」只是「鋰電池的升級版」？ 事實上，它是一項重新定義電池的革命性技術！ 不漏電、不爆炸、充電更快、續航翻倍—— 這就是為什麼 特斯拉、豐田、三星 都在等它。 那麼，固態電池真的能全面取代鋰電池嗎？ 這支影片會用最簡單的方式， 帶你看懂 鋰電池 vs 固態電池 的真正差別， 一起揭開能源新時代的關鍵轉折。 #固態電池 #鋰電池 #電動車 #能源革命 #電池科技 #再生能源 #新能源 #冷知識 #能源轉型

固態變壓器 vs 傳統變壓器：你以為一樣，其實差很大！

 

你知道嗎？

現在的「變壓器」不一定是那種又大又重、繞滿銅線的鐵塊了。

在電力界裡，出現了一個新角色——

「固態變壓器（Solid-State Transformer, SST）」。

它不是什麼小型化版本，也不是噱頭產品。

而是一種革命性的電力轉換技術，

正在悄悄改變電網、再生能源、甚至電動車充電的方式。

很多人以為，固態變壓器不過就是「電子版的傳統變壓器」。

但事實上，它的原理、架構、效率、還有能力，

都跨了一整個時代！

#固態變壓器 #智慧電網 #電力電子 #能源冷知識 #變壓器差別 #再生能源 #工控知識 #能源轉型

為什麼 RS-485 會反射？電流不是跑超快嗎？（含示波器圖解）

我們常說電流的速度非常快，在導線中傳輸接近光速的 2/3（大約 2 × 10⁸ 公尺／秒），

也就是說，訊號在 100 公尺長的 RS-485 線路中傳播，來回一趟也不過是 1 微秒（1 µs）。

這麼快的電流、這麼短的時間，我們真的還會「等到」訊號反彈回來嗎？

答案是：會，而且還會干擾你的通訊內容！

這一切的關鍵，跟 RS-485 的傳輸速率（bps） 有關。

以常見的 128000 bps（約 7.8 微秒／位元） 為例，當沒有終端電阻時，反射信號大約在 1 微秒內回來，仍然會落在同一個位元時間範圍中，造成接收端「看到重疊的波形」，產生誤判或通訊錯誤。

而當你把速度拉高到 1 Mbps（1 微秒／位元），那麼反射波幾乎「正好回到下一個位元開始的時候」，干擾就更加嚴重。

如果不接終端電阻的情形下，線長跟速率的關系表：

線長	單程傳輸延遲	來回反射延遲	建議安全速率 (bps)	高於此速率可能受反射影響
5 公尺	25 ns	約 50 ns	> 1 Mbps 也安全	幾乎無明顯干擾
50 公尺	250 ns	約 500 ns	≤ 500 kbps 建議加終端電阻	> 750 kbps 開始風險升高
100 公尺	500 ns	約 1 µs	≤ 250 kbps 最穩定	> 500 kbps 易受反射干擾

如果在1200m  500kbps的情形下，不接終端電阻，會變成這樣。

如果加了終端電阻，就會是正常的訊號

所以你在辦公室做的實驗，也許不加終端電阻是可以，但到現場，還是加一加吧!

沒這120歐姆電阻 !!! 你的RS485通信可能要完蛋

 什麼是485

RS-485是一種廣泛應用於工業和樓宇自動化領域的串列通信標準。它支持多點通信，即一條匯流排上可以連接多個設備。RS-485的特點是能夠提供長距離通信（可達1200米以上）和高速度（最高10Mbps），同時具有較強的抗干擾能力。RS-485使用差分信號傳輸，這有助于減少電磁干擾（EMI）的影響，確保數據傳輸的可靠性。

不加可能的影響

在RS-485通信系統中，如果不使用終端電阻，可能會引起信號反射和回波，導致數據傳輸錯誤和丟包，影響通信的穩定性和可靠性，特別是在高速或長距離傳輸時。此外，還可能降低驅動信號的幅值，增大通信線上的壓降和收發器的功耗。因此，在高速率或長距離通信時，通常推薦使用終端電阻以確保通信質量。

終端電阻必須接嗎

RS-485終端電阻的使用取決於具體的應用場景。在某些情況下，終端電阻是必需的，而在其他情況下則可能是可選的(如短距離、低速率, 簡單網絡拓撲)。終端電阻的主要作用是防止信號反射，這在長距離通信或高速通信中尤為重要。信號反射可能會導致數據錯誤和通信故障。

哪些場景必須加

長距離通信：當通信距離超過一定閾值（通常認為是300米以上）時，由於信號在電纜中的傳輸時間增加，反射信號可能會在數據位的中間到達接收器，導致錯誤的數據讀取。在這種情況下，終端電阻是必需的。

高速通信：在高速數據傳輸時，信號的上升和下降時間變短，這可能導致反射信號在數據位的中間到達，影響通信質量。因此，在高速通信中，終端電阻的使用是推薦的。

多設備網絡：在複雜的網絡中，如果有多個設備連接到同一匯流排上，終端電阻可以幫助確保信號的穩定性和可靠性。

Wu.CommTool 好用的modbus調適工具

開源通訊調試工具：Wu.CommTool 簡介與應用

在工業自動化與物聯網應用中，Modbus 與 MQTT 是兩種常見的通訊協議。Wu.CommTool 是一款基於 C#、WPF、Prism、MaterialDesign 與 HandyControl 開發的開源通訊調試工具，能夠幫助工程師快速調試這些協議。

Wu.CommTool 主要功能

• Modbus RTU：自動格式化與解析數據幀、設備搜尋、數據監控、讀寫操作等。
• Modbus TCP：目前開發中，未來將支援自訂數據幀功能。
• MQTT 伺服器：可作為本地 MQTT 伺服器，方便測試 MQTT 客戶端連線。
• MQTT 客戶端：可訂閱與發佈訊息，支援 JSON 格式化顯示。
• 附加工具：內建 JSON 格式化工具與轉換功能，提升調試效率。

為什麼選擇 Wu.CommTool？

相較於其他通訊調試工具，Wu.CommTool 具備以下優勢：

• 開源免費，無需額外授權費用。
• 操作界面簡潔直觀，適合新手與專業工程師。
• 支援 Modbus 與 MQTT，適用於工業自動化與物聯網應用。
• 持續更新與維護，功能不斷擴充

如何下載與安裝？

你可以從 GitHub 官方倉庫下載最新版本：

👉 點擊前往 GitHub 官方頁面

最新版本為 1.4.0.22，發布日期為 2024 年 10 月 7 日。

結論

Wu.CommTool 是一款功能強大且免費的通訊調試工具，適合從事 工業自動化、物聯網開發、嵌入式系統 的工程師。如果你正在尋找一款易用的 Modbus 與 MQTT 調試工具，不妨下載試試看！

2025 TIMTOS展 聚焦AI五大應用，3月3日至8日在台北南港展覽館1、2館及台北世貿1館

 TIMTOS 2025（全球指標智慧製造暨工具機展），
將於3月3日至8日在台北南港展覽館1、2館及台北世貿1館盛大舉行，
台灣擁有全球第六大精密機械出口國強大實力，
參展業者將聚焦半導體、綠能、電動車、航太及智慧醫療等五大高階應用領域，
匯聚全球頂尖工具機品牌展示創新科技與亮點產品，
讓到訪者一窺從自動化解決方案到減碳技術的完整生態系。

官網連結：https://www.timtos.com.tw/zh-tw/index.html

伺服馬達該選用多大的容量，還在用猜的嗎?還是看別人怎麼用?

伺服馬達該選用多大的容量， 

一個很基本的都會遇到問題，

但得到的結果大多是：

1.之前的人怎麼用就怎麼用

2.類似的機構是多少就多少

3.看別的廠商用多少

.

其實很多廠商都有出相應的軟體，可以協助計算需要多大的容量。

 下面是安川的計算軟體：

就算你不用安川的馬達，也可以用軟體幫你計算出需要的旋轉慣量及最大轉矩，

自已再去找合適的馬達。

MODBUS通訊：連接一台設備正常，二台設備正常，三台就異常，已設定都確定正確無誤?

明明連接一台設備時，正常，
連接二台設備時，正常，

但連第三台時就異常，連1-2都無法讀取到。

已經確認，位置，雜訊，設備也交換過。

單獨連接 1、2、 3都是正常的，

只有連接3台以上，就發生問題了。

=====以上是親身的經驗。

最終是發現，設備有內置終端電阻，且無法移除。

是屬於新設備或是沒人用到三個裝置以上的。

當時是怎麼發現的呢?

是用電錶量測AB兩線之間的電壓，正常應該是5V。

當時連一台裝置，是5V，

連二台裝置是2.5V，電壓已降低但還是正常通訊。

連三台裝置時，電壓就掉到2V以下了。

才連繫原廠來查，才確認是此問題，設備有內置終端電阻，但無開關可以關掉導致。