Qualsiasi parametro di processo come Temperatura, Pressione, flusso, densità viene rilevato, misurato da un sensore e convertito in un segnale elettrico sotto forma di tensione. La tensione dal sensore viene inviata al trasmettitore per convertire in una forma standard del segnale di uscita corrente.

La maggior parte delle applicazioni utilizzano 4-20 MA segnale invece di 0-20 mA o 0-5 V, o 1-5 V.

1 (a). Vivere Zero cioè 4 mA. È facile rilevare che il cavo del segnale non è rotto. Se” 0 ” mA, in grado di sapere che si tratta di un segnale o filo rotto.

b). Il 4 mA è usato come “gamma zero”. Se l’intervallo zero fosse veramente zero mA, allora non ci sarebbe corrente, e quindi nessuna potenza per guidare lo strumento di campo. Lo strumento di campo richiederebbe dispositivi a 3 o 4 fili. Ulteriori costi di cablaggio vengono presi in considerazione.

c). Un altro motivo per scegliere 4 mA è quando il trasmettitore è stato introdotto per la prima volta, stava lavorando sul segnale di pressione pneumatica per la trasmissione. Successivamente, sono stati introdotti chip elettronici che richiedono un minimo di 3 mA di corrente per funzionare. Quindi, un margine di 4 mA è preso come riferimento.

2. Scala e calcola: con il segnale 4-20 mA è facile scalare e calcolare il parametro di processo.

a). Scala: 4-20 MA segnale

mA Percentuale

4 mA 0

8 mA 25

12 mA 50

16 mA 75

20 mA 100

(b). Calcolare la percentuale di segnale corrispondente al segnale mA

(Valore misurato -. Gamma più bassa valore) / Span * 100%

Per esempio: 15 ma segnale è (15-4)/16*100% = 68.75 %

3. Analogico a digitale di conversione: CPU in PLC / DCS / Standalone controller bisogno di segnale digitale 1-5 V. PLC/DCS converte analogico al segnale digitale in modo che la CPU può leggere. Per la conversione di corrente da 4-20 mA a 1-5 V ha bisogno di una resistenza di 250 ohm.

Come sappiamo che 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. Motivo per 20 mA: 20 mA viene utilizzato come massimo perché il cuore umano può sopportare fino a 30 mA di corrente solo. Quindi, come punto di vista della sicurezza, viene scelto 20 mA.

Vantaggi:

È più robusto contro le interferenze elettromagnetiche.

Cavi molto lunghi hanno resistenza, che provoca una caduta di tensione. La caduta di tensione influisce sulla lettura. Il vantaggio di utilizzare un segnale 4-20 mA è che i segnali di corrente non hanno questo problema.

Svantaggi:

La corrente può indurre un campo magnetico e cross talk a linee parallele. Si dovrebbe usare filo ritorto e tenerlo lontano da altre linee di comunicazione.