4-20 mA Standard
4-20mA hat eine inhärente ‚live Zero‘. Null engineering einheiten ist 4.0mA, nicht 0.0mA. 0,0mA zeigt einen offenen Stromkreis, einen Ausfall oder einen Fehlermodus wie geschnittene Drähte oder einen toten Sender an. 0,0 mA ist kein gültiger Messwert von Null-Engineering-Einheiten und ein Weckruf, dass in der Schleife etwas ernsthaft nicht stimmt. (elektrische strom ebene unten über 3,6 mA ist absolut notwendig, weil es ist verwendet, um die elektronik von schleife powered geräte).
Jeder Stromkreis benötigt zwei Leiter. In 4-20 mA’s ‚zwei-draht, schleife powered‘ form, ein feld sender bekommt seine power über die gleichen zwei drähte wie das signal, ohne eine dritte oder vierte draht für power. Dies ist ein großes Plus, wenn es um eine große Anzahl von Feldinstrumenten oder lange Kabelwege geht.
4-20 mA können für die eigensichere Zulassung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt werden, was die Fehlersuche am Stromkreis ermöglicht, während er unter Spannung steht und mit Strom versorgt wird.
4-20 mA können digitale HART®-Daten übertragen, die dem primären DC-Signal überlagert sind, ohne die oben genannten Eigenschaften zu beeinträchtigen und ohne die nicht HART-fähigen Analogeingänge zu stören.
Die 4-zu-20 spanne und offset (mit live null zu 20% der spanne von null) hat die gleiche 1:5 verhältnis als die weit verbreitet 3-15 psi pneumatische steuerung signal.
Werte leicht über und unter den nominalen 4-20mA können und werden verwendet, um einen größeren Fehler zu signalisieren. (Siehe den NAMUR NE43-Standard.)
Ein 4-20 mA Stromsignal ist weniger anfällig für Rauschaufnahme als ein Spannungskreis, so dass 4-20 mA relativ frei von Störungen und Übersprechen von anderen Signalen ist.
4-20 mA hat wenig, wenn überhaupt, Signalverlust in seiner Schaltung; Stromregelung kompensiert kleinere Widerstände in Klemmenkästen, während Spannungsabfall über Widerstände für Spannungssignale einen Fehler erzeugt.
4-20 mA arbeitet bei relativ großen Entfernungen (>1 km bei nominal 24 VDC). Wenn Sie die Versorgungsspannung erhöhen, wird das Signal noch weiter getrieben.
Zwei-draht 4-20mA kommerziellen instrumente sind isoliert und schwimm so boden schleifen und die damit verbundenen fehler und störungen sind relativ selten.
4-20 mA ist in der regel tolerant von kupfer kabel länge und typ.
Die antwort von 4-20mA ist ausreichend für die überwiegende mehrheit der prozess sensing bedürfnisse.
Der ursprünglich veröffentlichte Standard für 4-20 mA, ISA SP50, wurde 1966, vor fast 50 Jahren, veröffentlicht und fand breite Akzeptanz und schuf eine installierte Basis von Millionen von Punkten.
Elektriker finden es einfach, 4-20 mA zu verdrahten und zu beheben. Seine Arbeitsprinzipien sind leicht verständliche DC-Elektronik.
Bei Verwendung mit einem nominalen 24-VDC-Schleifennetzteil wird niemand, der die Drahtklemmen berührt, geschockt oder spürt sogar ein Kribbeln.
EINE günstige, $10 digital-multimeter meter können verwendet werden, um beheben eine 4-20 mA schleife schaltung.
4-20 mA können einfach auf verschiedene Arten gemessen werden:
Mit einem in den Stromkreis oder über eine Diode im Stromkreis eingesteckten Milliameter
Mit einem Voltmeter als Spannungsabfall über einem abfallenden Widerstand
Mit einer Fluke 77x-Messzange
4-20 mA bietet eine große Auswahl an Widerstandswerten bei der Umwandlung in einen IR-Spannungsabfall am Empfängereingang. Es wurden viele Widerstandswerte von 1 Ohm bis 500 Ohm verwendet (250 Ohm sind am häufigsten).
Zusammenfassend ist 4-20mA einfach und robust. Es funktioniert gut.