4-20 mA Standard
4-20mA má vlastní „živou nulu“. Nulové inženýrské jednotky jsou 4,0 mA, ne 0,0 mA. 0,0 mA označuje otevřený obvod, poruchu nebo poruchový režim, jako jsou řezané dráty nebo mrtvý vysílač. 0.0 mA není platné čtení nulových inženýrských jednotek a budíček, že ve smyčce je něco vážně špatně. (úroveň elektrického proudu pod asi 3,6 mA je naprosto nezbytná, protože se používá k pohonu elektroniky smyčkových napájených zařízení).
každý elektrický obvod potřebuje dva vodiče. Ve 4-20 mA‘ dvouvodičové, smyčka powered ‚ forma, pole vysílač dostane svou sílu přes stejné dva dráty jako signál, bez třetího nebo čtvrtého drátu pro napájení. To je hlavní plus, když se jedná o velké množství polních nástrojů nebo dlouhých drátů.
4-20 mA může být navržen pro jiskrově bezpečné schválení pro použití v nebezpečných oblastech, což umožňuje odstraňování problémů s obvodem, když je „živý“ a napájen.
4-20 mA může přenášet digitální data HART® překrývající se na primárním stejnosměrném signálu, aniž by byla obětována některá z výše uvedených vlastností a aniž by zasahovala do analogových vstupů bez povolení HART.
rozpětí 4 až 20 a posun (s živou nulou při 20% rozpětí od nuly) má stejný poměr 1: 5 jako široce používaný pneumatický řídicí signál 3-15 psi.
hodnoty mírně nad a pod jmenovitou hodnotou 4-20mA mohou být a slouží k signalizaci závažné poruchy. (Viz norma NAMUR NE43.)
proudový signál 4-20 mA je méně citlivý na snímání šumu než napěťový obvod, takže 4-20 mA je relativně bez rušení a křížového hovoru z jiných signálů.
4-20 mA má malou, pokud existuje, ztrátu signálu ve svém obvodu; regulace proudu kompenzuje menší odpory v svorkovnicích, zatímco pokles napětí přes odpory pro napěťové signály vytváří chybu.
4-20 mA pracuje na relativně dlouhé vzdálenosti (>1km při jmenovitém 24 VDC). Zvýšení napájecího napětí povede signál ještě dále.
dvouvodičové 4-20mA komerční nástroje jsou izolované a plovoucí, takže zemní smyčky a jejich související chyby a poruchy jsou relativně vzácné.
4-20 mA je obecně tolerantní k délce a typu měděného kabelu.
odezva 4-20mA je dostatečná pro drtivou většinu potřeb procesního snímání.
původní publikovaný standard pro 4-20 mA, ISA SP50, byl publikován v roce 1966, téměř před 50 lety, což vyvolalo široké přijetí a vytvořilo nainstalovanou základnu milionů bodů.
elektrikáři snadno zapojují a odstraňují 4-20 mA. Jeho pracovní principy jsou snadno pochopitelné pro stejnosměrnou elektroniku.
při použití s jmenovitým napájecím zdrojem 24 VDC smyčka, nikdo, kdo se dotkne svorek drátu, není šokován nebo dokonce necítí brnění.
levný digitální multimetr $ 10 lze použít k řešení problémů se smyčkovým obvodem 4-20 mA.
4-20 mA lze snadno měřit více způsoby:
s miliametrem vloženým do obvodu nebo přes diodu v obvodu
s voltmetrem jako pokles napětí přes klesající odpor
s fluke 77x upínacím měřičem
4-20 mA nabízí široký výběr hodnot rezistoru při převodu na pokles IR napětí přes vstup přijímače. Bylo použito mnoho hodnot rezistorů, od 1 ohm do 500 ohmů (nejčastější je 250 ohmů).
stručně řečeno, 4-20mA je jednoduchý a robustní. Funguje to dobře.