4-20 mA Standard
4-20mA are un ‘zero viu’inerent. Zero unități de inginerie este 4.0 mA, nu 0.0 mA. 0,0 mA indică un circuit deschis, o defecțiune sau un mod de defecțiune, cum ar fi firele tăiate sau un transmițător mort. 0.0 mA nu este o citire validă a unităților de inginerie zero și un apel de trezire că există ceva grav în neregulă în buclă. (nivelul curentului electric sub aproximativ 3,6 mA este absolut necesar, deoarece este utilizat pentru a conduce electronica dispozitivelor alimentate cu buclă).
orice circuit electric are nevoie de doi conductori. În 4-20 mA ‘cu două fire, buclă alimentat’ formă, un transmițător câmp devine puterea sa peste aceleași două fire ca semnalul, fără un al treilea sau al patrulea fir pentru putere. Acesta este un plus major atunci când sunt implicate un număr mare de instrumente de câmp sau fire lungi.
4-20 mA poate fi proiectat pentru aprobare intrinsecă pentru utilizare în zone periculoase, ceea ce permite depanarea circuitului în timp ce este ‘viu’ și alimentat.
4-20 mA poate transporta date digitale HART-uri suprapuse pe semnalul său primar DC, fără a sacrifica niciuna dintre proprietățile de mai sus și fără a interfera cu intrările analogice non-HART activate.
intervalul și decalajul de la 4 la 20 (cu zero viu la 20% din intervalul de la zero) are același raport 1:5 ca semnalul de control pneumatic 3-15 psi utilizat pe scară largă.
valorile ușor peste și sub valoarea nominală 4-20mA pot fi și sunt utilizate pentru a semnala o defecțiune majoră. (A se vedea standardul NAMUR NE43.)
un semnal de curent de 4-20 mA este mai puțin susceptibil la preluarea zgomotului decât un circuit de tensiune, astfel încât 4-20 mA este relativ lipsit de interferențe și discuții încrucișate de la alte semnale.
4-20 mA are pierderi de semnal mici, dacă există, în circuitul său; reglarea curentului compensează rezistențele minore în cutiile de borne, în timp ce căderea de tensiune peste rezistențele semnalelor de tensiune creează o eroare.
4-20 mA funcționează la distanțe relativ mari (>1km la o valoare nominală de 24 VDC). Creșterea tensiunii de alimentare va conduce semnalul și mai departe.
instrumentele comerciale cu două fire 4-20mA sunt izolate și plutitoare, astfel încât buclele de sol și erorile și defectele asociate sunt relativ rare.
4-20 mA este în general tolerant la lungimea și tipul cablului de cupru.
răspunsul 4-20mA este adecvat pentru marea majoritate a nevoilor de detectare a proceselor.
standardul original publicat pentru 4-20 mA, ISA SP50, a fost publicat în 1966, acum aproape 50 de ani, generând o acceptare pe scară largă și creând o bază instalată de milioane de puncte.
electricienilor le este ușor să cableze și să depaneze 4-20 mA. Principiile sale de lucru sunt ușor de înțeles DC electronics.
când este utilizat cu o sursă nominală de alimentare cu buclă de 24 VDC, nimeni care atinge bornele firului nu este șocat sau chiar simte o furnicătură.
un contor multimetru digital ieftin, de 10 USD, poate fi utilizat pentru a depana un circuit de buclă de 4-20 mA.
4-20 mA poate fi ușor măsurată în mai multe moduri:
cu un miliametru introdus în circuit sau peste o diodă din circuit
cu un voltmetru ca o cădere de tensiune pe un rezistor de cădere
cu un contor de clemă Fluke 77x
4-20 mA oferă o gamă largă de valori ale rezistorului atunci când se convertește la o cădere de tensiune IR pe intrarea receptorului. Au fost utilizate o mulțime de valori ale rezistorului, de la 1 ohm la 500 ohmi (250 ohmi este cel mai frecvent).
în rezumat, 4 – 20mA este simplu și robust. Funcționează bine.