zie
in procesinstrumentatie worden sensoren gebruikt om fysische grootheden zoals druk, temperatuur, flow enz.te meten. van het proces. De sensor genereert output in de vorm van spanning die wordt verzonden naar de zender aangesloten met de sensor. De zender zet het spanningssignaal om in het huidige signaal. Het bereik van het huidige signaal dat de zender genereert aan de uitgang wordt bepaald door de kalibratie van de zender. Bijna alle zenders die volgens industriële procesnormen worden vervaardigd, kunnen stroomsignaal produceren in het bereik van 0-20mA of in het bereik van 4-20mA. Het hangt allemaal af van de keuze van een ingenieur die de zender kalibreert om het huidige signaal in elk van het bereik in te stellen.
de transmitters zijn over het algemeen lus-aangedreven apparaten en worden gewoonlijk geleverd via 24VDC-voeding. De meeste industriële toepassingen gebruiken 2-draads lus aangedreven zenders die lus huidige signaal en de voeding op dezelfde elektrische draden bevatten. De volgende figuur laat zien hoe de voeding in lus wordt aangesloten met het huidige signaal dat door de druktransmitter wordt gegenereerd en later, hoe het huidige signaal wordt gevoed naar de ingangskaart van de controller.
stel dat de vloeistof die door de pijpleiding gaat druk uitoefent in het bereik van 0-10 bar en de zender is gekalibreerd om stroomsignaal te genereren in het bereik van 4-20mA; die evenredig is aan de druk die wordt uitgeoefend door de vloeistof op de druksensor.
wanneer er geen vloeistof door pijpleiding stroomt, oefent er geen druk uit op de sensor, maar de druktransmitter genereert nog steeds 4mA stroomsignaal aan de uitgangsklemmen. En als de druk die op de druksensor wordt uitgeoefend op de maximale gekalibreerde waarde van 10 bar is, genereert de zender 20mA stroomsignaal aan de uitgangsklemmen. Dus, als er geen stroom door de draad tussen transmitter uitgang terminals en invoerkaart van de controller stroomt, kan worden geconcludeerd dat de open circuit fout is opgetreden.
aan de andere kant, stel dat de vloeistof die door de pijpleiding gaat druk uitoefent in het bereik van 0-10 bar en de zender is gekalibreerd om stroomsignaal te genereren in het bereik van 0-20mA. Wanneer er geen vloeistof door de pijpleiding stroomt, genereert de zender 0mA stroom aan de uitgangsklemmen. In dit geval zou het uiterst moeilijk zijn om te identificeren dat ofwel 0mA stroom is te wijten aan open circuit van de zender of het is te wijten aan geen druk van de vloeistof. Vandaar, als de zender wordt gekalibreerd om stroomsignaal in het bereik van 4-20mA te genereren, kunnen de fouten zoals open circuits gemakkelijk worden gedetecteerd.
uit de bovenstaande grafische illustratie kan ook worden gezien dat als 4-20mA stroomuitgang wordt ingevoerd op de invoerkaart van een regelaar, we 250 Ohm weerstand in pad gebruiken om dit stroomsignaal om te zetten in spanningssignaal van bereik 1-5V. Als standaard, de ADC van de controller alleen proces spanning signalen die in het bereik van 1-5V. It is een andere reden om het huidige signaal te gebruiken in het bereik van 4-20mA.
daarom is het het beste gebruik om 4-20mA stroomsignaal te gebruiken in plaats van 0-20mA. Niet alleen helpt dit bereik ons bij het detecteren van open circuitfouten, maar ook wordt het gemakkelijk om dit signaal te verbergen in 1-5VDC-spanningssignaal dat door de invoerkaart van meestal controllers wordt verwerkt.