4-20 mA Standard
4-20ma har en iboende ‘levende nul’. Nul tekniske enheder er 4,0 mA, ikke 0,0 mA. 0,0 mA angiver et åbent kredsløb, en fejl eller en fejltilstand som afskårne ledninger eller en død sender. 0.0 mA er ikke en gyldig læsning af nul tekniske enheder og et vågneopkald, at der er noget alvorligt galt i løkken. 3,6 mA er absolut nødvendigt, fordi det bruges til at drive elektronikken af loop-drevne enheder).
ethvert elektrisk kredsløb har brug for to ledere. I 4-20 mA ‘s’ to-leder, loop-drevet ‘ form får en feltsender sin strøm over de samme to ledninger som signalet uden en tredje eller fjerde ledning til strøm. Dette er et stort plus, når et stort antal feltinstrumenter eller lange ledningskørsler er involveret.
4-20 mA kan designes til egensikker godkendelse til brug i farlige områder, hvilket gør det muligt at fejlfinde kredsløbet, mens det er ‘live’ og drevet.
4-20 mA kan bære Hart-digitale data overlejret på dets primære DC-signal uden at ofre nogen af egenskaberne ovenfor og uden at forstyrre ikke-HART-aktiverede analoge indgange.
4-til-20 spændvidde og forskydning (med levende nul ved 20% af spændvidden fra nul) har det samme 1:5-forhold som det udbredte 3-15 PSI pneumatiske styresignal.
værdier lidt over og under den nominelle 4-20ma kan være og bruges til at signalere en større fejl. (Se NAMUR NE43-standarden.)
et 4-20 mA strømsignal er mindre modtageligt for støjopsamling end et spændingskredsløb, så 4-20 mA er relativt fri for interferens og krydstale fra andre signaler.
4-20 mA har lidt, hvis nogen, signaltab i sit kredsløb; strømregulering kompenserer for mindre modstande i terminalbokse, mens spændingsfald over modstande for spændingssignaler skaber en fejl.
4-20 mA arbejder på relativt lange afstande (>1 km ved en nominel 24 VDC). Forøgelse af strømforsyningsspændingen vil drive signalet endnu længere.
to-leder 4-20ma kommercielle instrumenter er isoleret og flydende, så jordsløjfer og deres tilknyttede fejl og fejl er relativt sjældne.
4-20 mA er generelt tolerant over for kobber kabel længde og type.
svaret på 4-20ma er tilstrækkeligt til langt de fleste procesfølelsesbehov.
den oprindelige offentliggjorte standard for 4-20 mA, ISA SP50, blev offentliggjort i 1966 for næsten 50 år siden, hvilket genererede bred accept og skabte en installeret base på millioner af point.
elektrikere finder det nemt at tilslutte og fejlfinde 4-20 mA. Dens arbejdsprincipper er let forståelige DC electronics.
når det bruges med en nominel 24 VDC loop strømforsyning, bliver ingen, der rører ved trådterminalerne, chokeret eller endda føler en tingle.
en billig, $10 digital multimeter meter kan bruges til fejlfinding af et 4-20 mA loop kredsløb.
4-20 mA kan let måles på flere måder:
med en milliameter indsat i kredsløbet eller på tværs af en diode i kredsløbet
med et voltmeter som spændingsfald over en faldende modstand
med en Fluke 77 gange klemmåler
4-20 mA tilbyder et bredt udvalg af modstandsværdier ved konvertering til et IR-spændingsfald over modtagerindgangen. Masser af modstandsværdier, fra 1 ohm til 500 ohm, er blevet brugt (250 ohm er den mest almindelige).
sammenfattende er 4-20ma enkel og robust. Det fungerer godt.