Che cos’ è 4-20mA? Facile da capire

Che cos’ è 4-20mA? Facile da capire

È comune nell’industria misurare tutti i tipi di grandezze fisiche non elettriche, quali temperatura, pressione, velocità, angolo, ecc., che devono essere convertite in segnali elettrici analogici per poter essere trasmessi alla sala di controllo o alle apparecchiature di visualizzazione a centinaia di metri di distanza. Questa quantità fisica sarà convertita in un segnalatore elettrico chiamato trasmettitore. È ampiamente utilizzato nell’industria per trasmettere quantità analogiche con corrente 4-20mA.

4-20mA, significa che la corrente minima è 4mA e la corrente massima è 20mA.

Nel sito industriale, per completare il condizionamento del segnale e trasmetterlo su lunghe linee, sorgono i seguenti problemi:

In primo luogo, la linea di trasmissione sarà disturbata dal rumore perché il segnale trasmesso è un segnale di tensione;

In secondo luogo, la resistenza distribuita della linea di trasmissione produce una caduta di tensione;

In terzo luogo, vi è il problema di come fornire la tensione operativa dell’amplificatore di strumentazione sul campo.

Per risolvere i problemi di cui sopra ed evitare l’influenza del relativo rumore, useremo la corrente per trasmettere il segnale, perché la corrente non è sensibile al rumore. Il ciclo attuale 4-20mA deve usare 4mA per indicare il segnale zero, 20mA per indicare la scala completa del segnale, e un segnale inferiore a 4mA e superiore a 20mA è utilizzato per una serie di allarmi di guasto.

 Ci saranno molti amici che chiederanno: perché scegliere tra 4-20mA e 0-20mA? E’ molto semplice, se 0 è il più piccolo, allora i difetti del circuito aperto non possono essere rilevati!

Allora perché favorire 4mA? Durante il funzionamento normale, il segnale attuale non sarà inferiore a 4mA. Quando la linea di trasmissione è disconnessa a causa di un guasto, la corrente di circuito scende a 0. 2mA è spesso considerato il valore dell’allarme di disconnessione. Le ragioni sono due. Un motivo è quello di evitare interferenze, l’altro è che nel 4-20mA si usa nel sistema a due fili, cioè i due fili che sono la linea di segnale, ma anche la linea di potenza, e 4mA serve a fornire al sensore la corrente di funzionamento statica del circuito.