4-20 mA Standard
4-20mA har en inneboende ’live zero’. Nolltekniska enheter är 4,0 mA, inte 0,0 mA. 0,0 mA indikerar en öppen krets, ett fel eller ett felläge som skurna ledningar eller en död sändare. 0.0 mA är inte en giltig läsning av nolltekniska enheter och ett väckarklocka att det finns något allvarligt fel i slingan. (elektrisk strömnivå under ca 3,6 mA är absolut nödvändig eftersom den används för att driva elektroniken hos slingdrivna enheter).
varje elektrisk krets behöver två ledare. I 4-20 mA: s två-trådiga, slingdrivna form får en fältsändare sin kraft över samma två ledningar som signalen, utan en tredje eller fjärde tråd för ström. Detta är ett stort plus när ett stort antal fältinstrument eller långa trådkörningar är inblandade.
4-20 mA kan utformas för Egensäkert godkännande för användning i farliga områden, vilket möjliggör felsökning av kretsen medan den är ’live’ och drivs.
4-20 mA kan bära HART bisexuell digital data överlagrad på sin primära DC-signal, utan att offra någon av egenskaperna ovan och utan att störa icke-HART-aktiverade analoga ingångar.
4-till-20-spänningen och förskjutningen (med levande noll vid 20% av spänningen från noll) har samma 1:5-förhållande som den allmänt använda 3-15 PSI pneumatiska styrsignalen.
värden något över och under den nominella 4 – 20mA kan vara och används för att signalera ett större fel. (Se NAMUR NE43-standarden.)
en 4-20 mA strömsignal är mindre mottaglig för brusupptagning än en spänningskrets, så 4-20 mA är relativt fri från störningar och korsprat från andra signaler.
4-20 mA har liten, om någon, signalförlust i sin krets; strömreglering kompenserar för mindre motstånd i terminalboxar, medan spänningsfall över motstånd för spänningssignaler skapar ett fel.
4-20 mA arbetar på relativt långa avstånd (>1 km vid en nominell 24 VDC). Att öka strömförsörjningsspänningen kommer att driva signalen ännu längre.
två-tråd 4-20mA kommersiella instrument är isolerade och flytande så jordslingor och deras tillhörande fel och fel är relativt sällsynta.
4-20 mA är i allmänhet tolerant för kopparkabellängd och typ.
svaret på 4 – 20mA är tillräckligt för de allra flesta processavkänningsbehov.
den ursprungliga publicerade standarden för 4-20 mA, Isa SP50, publicerades 1966, för nästan 50 år sedan, vilket genererade utbredd acceptans och skapade en installerad bas av miljoner poäng.
Elektriker tycker att det är lätt att koppla och felsöka 4-20 mA. Dess arbetsprinciper är lätt att förstå DC-Elektronik.
när den används med en nominell 24 VDC loop strömförsörjning, ingen som berör trådterminalerna blir chockad eller ens känner en pirra.
en billig, $10 digital multimeter mätare kan användas för att felsöka en 4-20 mA loop krets.
4-20 mA kan enkelt mätas på flera sätt:
med en milliameter insatt i kretsen eller över en diod i kretsen
med en voltmeter som spänningsfall över ett droppmotstånd
med en Fluke 77x klämmätare
4-20 mA erbjuder ett brett urval av motståndsvärden vid omvandling till ett IR-spänningsfall över mottagarens ingång. Massor av motståndsvärden, från 1 ohm till 500 ohm, har använts (250 ohm är den vanligaste).
Sammanfattningsvis är 4 – 20mA enkel och robust. Det fungerar bra.