4-20 mA standaard
4-20mA heeft een inherente ‘live zero’. Nul technische eenheden is 4,0 mA, niet 0.0 mA. 0.0 mA duidt op een open circuit, een storing of een fout modus zoals gesneden draden of een dode zender. 0.0 mA is geen geldige lezing van zero engineering units en een wake-up call dat er iets serieus mis in de lus. (elektrisch stroomniveau onder ongeveer 3,6 mA is absoluut noodzakelijk omdat het wordt gebruikt om de elektronica van lus aangedreven apparaten rijden).
elk elektrisch circuit heeft twee geleiders nodig. In 4-20 mA ‘ s ’two-wire, loop powered’ vorm, een veld zender krijgt zijn macht over dezelfde twee draden als het signaal, zonder een derde of vierde draad voor de macht. Dit is een belangrijk pluspunt wanneer het gaat om grote aantallen veldinstrumenten of lange draadrouns.
4-20 mA kan worden ontworpen voor Intrinsiek Veilige goedkeuring voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen, waardoor problemen met het circuit kunnen worden opgelost terwijl het ‘live’ en ‘powered’ is.
4-20 mA kan HART® digitale gegevens op het primaire GELIJKSTROOMSIGNAAL dragen, zonder afbreuk te doen aan bovenstaande eigenschappen en zonder te interfereren met analoge ingangen zonder HART-ondersteuning.
de 4-tot-20 span en offset (met nul onder spanning bij 20% van de span van nul) heeft dezelfde 1:5 verhouding als het veelgebruikte 3-15 psi pneumatische besturingssignaal.
waarden iets boven en onder de nominale 4-20mA kunnen worden en worden gebruikt om een ernstige fout aan te geven. (Zie de NAMUR NE43 standaard.)
een 4-20 mA stroomsignaal is minder gevoelig voor ruis pick-up dan een spanningscircuit, dus 4-20 mA is relatief vrij van interferentie en cross-talk van andere signalen.
4-20 mA heeft weinig of geen signaalverlies in zijn circuit; stroomregeling compenseert kleine weerstanden in klemdozen, terwijl spanningsval over weerstanden voor spanningssignalen een fout veroorzaakt.
4-20 mA werken op relatief lange afstanden (> 1km bij een nominale 24 VDC). Het verhogen van de voedingsspanning zal het signaal nog verder drijven.
tweedraads 4-20mA commerciële instrumenten zijn geïsoleerd en zwevend zodat grondlussen en de bijbehorende fouten en fouten relatief zeldzaam zijn.
4-20 mA is over het algemeen tolerant voor de lengte en het type koperen kabel.
de respons van 4-20mA is voldoende voor de overgrote meerderheid van de procesopsporingsbehoeften.
de oorspronkelijke gepubliceerde standaard voor 4-20 mA, ISA SP50, werd gepubliceerd in 1966, bijna 50 jaar geleden, genereerde brede acceptatie en creëerde een geïnstalleerde basis van miljoenen punten.
elektriciens vinden het gemakkelijk om 4-20 mA te bedraden en problemen op te lossen. De werkprincipes zijn gemakkelijk te begrijpen DC electronics.
bij gebruik met een nominale 24 VDC-lusvoeding, raakt niemand die de kabelaansluitingen aanraakt, geschokt of voelt hij zelfs een tinteling.
een goedkope, $10 Digitale multimeter meter kan worden gebruikt voor het oplossen van problemen met een 4-20 mA lus circuit.
4-20 mA kan gemakkelijk op meerdere manieren worden gemeten:
met een milliameter ingebracht in het circuit of over een diode in het circuit
met een voltmeter als spanningsval over een druppelweerstand
met een Fluke 77x stroomtang
4-20 mA biedt een ruime keuze aan weerstandwaarden bij het omzetten naar een IR-spanningsval over de ontvanger-ingang. Veel weerstandwaarden, van 1 ohm tot 500 ohm, zijn gebruikt (250 Ohm is de meest voorkomende).
samengevat is 4-20mA eenvoudig en robuust. Het werkt goed.