jakýkoli parametr procesu, jako je teplota, tlak, průtok, hustota, je snímán, měřen senzorem a je převeden na elektrický signál ve formě napětí. Napětí ze snímače je odesláno do vysílače, aby se převedlo do standardní formy proudového výstupního signálu.

většina aplikací používá signál 4-20 mA místo 0-20 mA nebo 0-5 V nebo 1-5 v.

1 (a). Žít nula tj 4 mA. Je snadné zjistit, že signální vodič není přerušený. Pokud „0“ mA, nelze vědět, že se jedná o signál nebo drát zlomený.

(b). 4 mA se používá jako „rozsah nula“. Pokud by rozsah nula byl skutečně nulový mA, pak by neexistoval žádný proud, a proto by nebyl schopen řídit polní přístroj. Polní přístroj by vyžadoval 3 nebo 4 drátová zařízení. V úvahu přicházejí další náklady na kabeláž.

(c). Dalším důvodem pro výběr 4 mA je, když byl vysílač poprvé představen, pracoval na pneumatickém tlakovém signálu pro přenos. Později byly zavedeny elektronické čipy, které vyžadují minimálně 3 mA proudu. Jako referenční se tedy považuje rozpětí 4 mA.

2. Měřítko a výpočet: se signálem 4-20 mA lze snadno škálovat a vypočítat parametr procesu.

(a). Měřítko: 4-20 mA signál

Ma procento

4 mA 0

8 mA 25

12 mA 50

16 mA 75

20 mA 100

(b). Vypočítejte procento signálu odpovídajícího signálu ma

(naměřená hodnota -. Nižší hodnota rozsahu) / rozpětí * 100 %

například: 15 mA signál je (15-4)/16*100% = 68.75 %

3. Analogový digitální převod: CPU v PLC / DCS / samostatném řadiči potřebuje digitální signál 1-5 v. PLC / DCS převádí analogový na digitální signál tak, aby jej CPU mohl číst. Pro převod proudu od 4-20 mA do 1-5 v potřebuje odpor 250 ohmů.

jak víme V= I R

V= 4 mA X 250 Ω = 1 V

8 mA X 250 Ω = 2 V

12 mA X 250 Ω = 3 V

16 mA X 250 Ω = 4 v

20 mA X 250 Ω = 5 V

4. Důvod pro 20 mA: 20 mA se používá jako maximum, protože lidské srdce vydrží pouze až 30 mA proudu. Z bezpečnostního hlediska je tedy vybráno 20 mA.

výhody:

je odolnější proti elektromagnetickému rušení.

velmi dlouhé kabely mají odpor, který způsobuje pokles napětí. Pokles napětí ovlivňuje čtení. Výhodou použití signálu 4-20 mA je, že aktuální signály tento problém nemají.

nevýhody:

proud může vyvolat magnetické pole a křížový rozhovor s rovnoběžnými čarami. Jeden by měl používat kroucený drát a udržovat jej daleko od ostatních komunikačních linek.