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na instrumentação do processo, os sensores são usados para medir quantidades físicas, como pressão, temperatura, fluxo, etc. do processo. O sensor gera a saída sob a forma da tensão que é enviada ao transmissor Unido com o sensor. O transmissor converte o sinal da tensão no sinal atual. A faixa de sinal de corrente que o transmissor gera na saída é decidida através da calibração do transmissor. Quase todos os transmissores que são fabricados em padrões de processo industrial podem produzir sinal de corrente na faixa de 0-20mA ou na faixa de 4-20mA. Tudo depende da escolha de um engenheiro que calibra o transmissor para definir o sinal de corrente em qualquer faixa.
os transmissores são geralmente dispositivos alimentados por loop e geralmente fornecidos através de fornecimento de 24VDC. A maioria das aplicações industriais usa Transmissores alimentados por loop de 2 fios que contêm sinal de corrente de loop e a fonte de alimentação nos mesmos fios elétricos. A figura a seguir mostra como a fonte de alimentação é conectada em loop com o sinal de corrente gerado pelo transmissor de pressão e, posteriormente, como o sinal de corrente é alimentado no cartão de entrada do controlador.
suponha que o fluido que passa pela tubulação exerce pressão na faixa de 0-10 bar e o transmissor é calibrado para gerar sinal de corrente na faixa de 4-20mA; que é proporcional à pressão exercida pelo fluido no sensor de pressão.
quando não há fluido fluindo através da tubulação, nenhuma pressão exerce no sensor, mas o transmissor de pressão ainda gera sinal de corrente 4mA nos terminais de saída. E se a pressão exercida no sensor de pressão estiver no seu valor máximo calibrado de 10 bar, o transmissor gera sinal de corrente 20mA nos terminais de saída. Portanto, se nenhuma corrente fluir através do fio entre os terminais de saída do transmissor e a placa de entrada do controlador, pode-se concluir que ocorreu a falha de circuito aberto.
do outro lado, suponha que o fluido que passa pela tubulação exerça pressão na faixa de 0-10 bar e o transmissor seja calibrado para gerar sinal de corrente na faixa de 0-20mA. Quando não há fluido fluindo através da tubulação, o transmissor gera corrente 0mA nos terminais de saída. Nesse caso, seria extremamente difícil identificar que a corrente 0mA é devido ao circuito aberto do transmissor ou é devido a nenhuma pressão do fluido. Assim, se o transmissor é calibrado para gerar o sinal atual na escala de 4-20mA, as falhas como circuitos abertos podem facilmente ser detectadas.
ele também pode ser visto a partir da ilustração gráfica acima que se 4-20mA saída de corrente é alimentado para o cartão de entrada de qualquer controlador, usamos 250 Ohm resistor no caminho para converter este sinal de corrente em sinal de tensão de gama 1-5 V. Como padrão, o ADC do controlador processa apenas sinais de tensão que estão na faixa de 1-5V. é outro motivo para usar o sinal de corrente na faixa de 4-20mA.
portanto, é a melhor prática usar o sinal de corrente 4-20mA em vez de 0-20mA. Não somente, esta escala ajuda-nos em detectar falhas do circuito aberto, mas igualmente, torna-se fácil encobrir este sinal no sinal da tensão 1-5VDC que será processado pelo cartão de entrada de principalmente controladores.