4-20mA er en metode for å overføre analoge signaler ved å bruke en strømkrets. Strømmen i denne kretsen varierer mellom 4mA og 20mA. Dette representerer et spesifisert spenn av verdier for det analoge signalet, for eksempel 0 – 1000 PPM av gassen man ønsker å måle.
En typisk 4-20mA-krets består av en sensor som genererer signalet, en sender eller en transmittor som konverterer signalet til en strøm, og en mottaker eller en kontroller som måler strømmen i kretsen og tolker signalet.
Flere fordeler
Det er flere fordeler ved å bruke 4-20mA som standard for å overføre analoge signaler. For det første har den en lav strømforbruk. Dette gjør at den kan brukes i områder med begrenset strømforsyning. For det andre gir 4-20mA høy nøyaktighet, og dette gjør den egnet til å overvåke prosesser som krever høy presisjon. En annen fordel ved 4-20mA er dens evne til å overføre signaler over lange avstander med minimalt tap av signalstyrke. Dette skyldes det faktum at strøm er mindre utsatt for interferens enn andre signaltyper, som spenning eller frekvens.
I en 4-20mA-strømkrets er 4mA minimumsverdien og 20mA er maksimumsverdien (i eksempelet over vil dette henholdsvis være 0 og 1000 PPM). Dette betyr at når sensoren ikke detekterer noe, vil strømmen i kretsen være på det laveste nivået, som tilsvarer 4mA. Denne minimumsverdien er viktig fordi den indikerer at signalet er til stede selv når sensoren ikke måler noe utslag. Dette kan være nyttig for å diagnostisere feil eller problemer i kretsen.
På den andre enden av skalaen, når sensoren registrerer et høyt signal, vil strømmen i kretsen øke til 20mA, som representerer den maksimale verdien i en 4-20mA-strømkrets. Hvis sensoren måler en verdi som overstiger det øvre grensen på skalaen, vil det analoge signalet som genereres av sensoren overskride maksimumsgrensen for området som er tilgjengelig for 4-20mA-strømkretsen. I slike tilfeller vil strømmen i 4-20mA-strømkretsen fortsatt være på det høyeste nivået, som tilsvarer 20mA. Det betyr at kontrollsystemet vil tolke signalet som en verdi som overstiger det øvre grensen på skalaen. For å unngå at sensoren overskrider maksimumsgrensen på skalaen, er det viktig å velge en sensor som har en skala som passer for den aktuelle applikasjonen.
Vanligvis velger man et spenn som er fornuftig for den grensen man ønsker å overvåke. For eksempel hvis man ønsker en alarm ved 60 PPM av en gass vil det være hensiktsmessig med en sensor med et spenn på 0-100 PPM. Man setter så på kontrolleren grensen man ønsker at alarmen skal utløses ved.
4-20mA er pålitelig og kostnadseffektiv
4-20mA er en pålitelig og kostnadseffektiv metode for å overføre analoge signaler i industrielle og automatiseringsapplikasjoner. Dens enkelhet og nøyaktighet gjør den til en populær standard.
Monicon er vår leverandør av gassdeteksjons- og overvåkingssystemer for industrielle applikasjoner. Deres sensorer bruker 4-20mA-teknologi for å overføre data fra gassdeteksjonssensorene til kontrollsystemet eller andre enheter.