Standard 4-20 mA
4-20mA ma nieodłączne „żywe zero”. Zerowe jednostki inżynieryjne to 4,0 mA, a nie 0,0 mA. 0,0 mA wskazuje obwód otwarty, awarię lub tryb usterki, taki jak przecięte przewody lub martwy Nadajnik. 0.0 mA nie jest poprawnym odczytem zerowych jednostek inżynieryjnych i sygnałem ostrzegawczym, że w pętli jest coś naprawdę nie tak. (poziom prądu elektrycznego poniżej około 3,6 mA jest absolutnie konieczny, ponieważ jest on używany do napędzania elektroniki urządzeń zasilanych pętlą).
każdy obwód elektryczny wymaga dwóch przewodów. W postaci „dwuprzewodowej, zasilanej pętlą” 4-20 mA, Nadajnik polowy uzyskuje moc przez te same dwa przewody co sygnał, bez trzeciego lub czwartego przewodu do zasilania. Jest to duży plus w przypadku dużej liczby instrumentów terenowych lub długich przebiegów przewodów.
4-20 mA może być zaprojektowany z myślą o iskrobezpiecznym zatwierdzeniu do stosowania w obszarach niebezpiecznych, co umożliwia rozwiązywanie problemów z obwodem, gdy jest „aktywny” i zasilany.
4-20 mA może przenosić dane cyfrowe HART® nakładane na główny sygnał DC, bez utraty żadnej z powyższych właściwości i bez zakłócania wejść analogowych bez włączonego HART.
zakres od 4 do 20 i przesunięcie (z żywym zerem przy 20% zakresu od zera) ma taki sam stosunek 1:5 jak powszechnie stosowany pneumatyczny sygnał sterujący 3-15 psi.
wartości nieco powyżej i poniżej nominalnego 4-20mA mogą być i są używane do sygnalizowania poważnej usterki. (Patrz standard NAMUR NE43.)
sygnał prądowy 4-20 mA jest mniej podatny na odbiór szumów niż obwód napięciowy, więc 4-20 mA jest stosunkowo wolny od zakłóceń i rozmów krzyżowych z innymi sygnałami.
4-20 mA ma niewielką, jeśli w ogóle, utratę sygnału w swoim obwodzie; regulacja prądu kompensuje niewielkie rezystancje w skrzynkach zaciskowych, podczas gdy spadek napięcia na rezystancjach dla sygnałów napięciowych powoduje błąd.
4-20 mA pracuje na stosunkowo dużych odległościach (>1km przy nominalnym napięciu 24 VDC). Zwiększenie napięcia zasilania doprowadzi sygnał jeszcze dalej.
dwuprzewodowe Instrumenty komercyjne 4-20mA są izolowane i pływające, więc pętle uziemiające i związane z nimi błędy i usterki są stosunkowo rzadkie.
4-20 mA jest ogólnie tolerancyjny dla długości i typu kabla miedzianego.
odpowiedź 4-20mA jest odpowiednia dla zdecydowanej większości potrzeb związanych z wykrywaniem procesów.
oryginalny opublikowany standard dla 4-20 mA, ISA SP50, został opublikowany w 1966 roku, prawie 50 lat temu, generując powszechną akceptację i tworząc zainstalowaną bazę milionów punktów.
Elektrycy łatwo podłączają i rozwiązują problemy 4-20 mA. Jego zasady działania są łatwo zrozumiałe dla elektroniki DC.
w przypadku stosowania z nominalnym zasilaczem pętli 24 VDC nikt, kto dotyka zacisków przewodów, nie jest zszokowany, a nawet nie czuje Mrowienia.
tani miernik multimetru cyfrowego za 10 USD może być używany do rozwiązywania problemów z obwodem pętli 4-20 mA.
4-20 mA można łatwo zmierzyć na wiele sposobów:
z miliametrem włożonym do obwodu lub przez diodę w obwodzie
z woltomierzem jako spadkiem napięcia na rezystorze spadającym
z miernikiem zaciskowym Fluke 77x
4-20 mA oferuje szeroki wybór wartości rezystorów podczas konwersji na spadek napięcia IR na wejściu odbiornika. Zastosowano wiele wartości rezystorów, od 1 oma do 500 omów (najczęściej 250 omów).
Podsumowując, 4 – 20mA jest prosty i wytrzymały. Działa dobrze.