elke procesparameter zoals temperatuur, druk, debiet en dichtheid wordt waargenomen, gemeten door een sensor en omgezet in een elektrisch signaal in de vorm van spanning. De spanning van de sensor wordt naar de zender gestuurd om in een standaardvorm van het stroomuitgangssignaal om te zetten.

de meeste toepassingen gebruiken 4-20 mA-signaal in plaats van 0-20 mA of 0-5 V, of 1-5 V.

1 (a). Live Zero i. e 4 mA. Het is gemakkelijk te detecteren dat de signaaldraad niet kapot is. Als” 0 ” mA, niet in staat om te weten dat het een signaal of draad gebroken.

(b). De 4 mA wordt gebruikt als”range zero”. Als het bereik nul echt nul mA was, dan zou er geen stroom zijn, en dus geen vermogen om het veldinstrument aan te drijven. Veld instrument zou vereisen 3 of 4 draad apparaten. Er wordt rekening gehouden met extra bedradingskosten.

(c). Een andere reden om te kiezen voor 4 mA is dat toen de zender voor het eerst werd geïntroduceerd, deze werkte aan pneumatisch druksignaal voor transmissie. Later werden elektronica chips geïntroduceerd die minimaal 3 mA stroom nodig hebben om te functioneren. Dus wordt een marge van 4 mA als referentie genomen.

2. Schaal en bereken: met 4-20 mA signaal is het eenvoudig te schalen en berekenen van de procesparameter.

(a). Schaal: 4-20 mA signaal

Ma Percentage

4 mA 0

8 mA 25

12 mA 50

16 mA 75

20 mA 100

(b). Bereken het percentage van het signaal dat overeenkomt met het mA-signaal

(gemeten waarde -. Lagere bereik waarde) / Span * 100%

bijvoorbeeld: 15 mA signaal is (15-4)/16*100% = 68.75 %

3. Analoog aan digitale omzetting: CPU in PLC / DCS / Standalone controllerbehoefte digitaal signaal 1-5 V. PLC / DCS converteert analoog naar digitaal signaal zodat de CPU het kan lezen. Voor de conversie van stroom van 4-20 mA naar 1-5 V heeft een weerstand van 250 ohm nodig.

zoals bekend 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. Reden voor 20 mA: 20 mA wordt gebruikt als maximum omdat het menselijk hart kan weerstaan tot 30 mA stroom alleen. Dus, als een veiligheidsstandpunt, wordt 20 mA gekozen.

voordelen:

het is robuuster tegen elektromagnetische interferentie.

zeer lange kabels hebben weerstand, die een spanningsdaling veroorzaakt. De daling van de spanning beïnvloedt de meting. Het voordeel van het gebruik van een 4-20 mA signaal is dat de huidige signalen dit probleem niet hebben.

nadelen:

de stroom kan een magnetisch veld induceren en met parallelle lijnen kruisen. Men moet gedraaide draad gebruiken en houd het ver van andere communicatielijnen.