Poziomy sygnałów 4 mA ÷ 20 mA są standardem w systemach automatyki przemysłowej, znanym jako sygnał prądowy. Jest to powszechnie stosowany zakres dla czujników i urządzeń pomiarowych, które komunikują się z systemami sterującymi. Wykorzystanie tego standardu jest zgodne z normą IEC 60381-1, która definiuje zasady dotyczące sygnałów analogowych w automatyce. Prąd 4 mA reprezentuje minimalny poziom sygnału, podczas gdy 20 mA to maksymalny poziom. Taki zakres daje możliwość wykrycia awarii w obwodzie, ponieważ sygnał opada poniżej 4 mA, co sygnalizuje problem z urządzeniem. Przykładowo, w systemach monitorowania temperatury, czujnik może wysyłać sygnał prądowy w tym zakresie do kontrolera, umożliwiając precyzyjne zarządzanie procesem. W zastosowaniach przemysłowych, takich jak automatyka procesowa, wykorzystanie sygnałów 4 mA ÷ 20 mA pozwala na efektywne przesyłanie informacji przy minimalnych zakłóceniach i długich odległościach, co czyni tę metodę niezawodną i efektywną.
Wybór poziomów sygnałów innych niż 4 mA ÷ 20 mA wskazuje na niepełne zrozumienie zasad funkcjonowania systemów automatyki przemysłowej. Sygnały 4 mV ÷ 20 mV są zbyt niskie, aby skutecznie przesyłać informacje na znaczące odległości w środowisku przemysłowym, gdzie zakłócenia elektryczne są powszechne. Podobnie, sygnały 4 A ÷ 20 A są rzadko stosowane, co może prowadzić do nieodpowiedniego doboru elementów systemu, a także do trudności w integracji z urządzeniami, które funkcjonują w standardzie 4 mA ÷ 20 mA. Odnośnie poziomów 4 V ÷ 20 V, ten zakres jest także mniej powszechny, a jego użycie może być niepraktyczne w kontekście pomiarów analogowych, gdzie prąd jest bardziej stabilny i odporny na zakłócenia. Domyślnym rozwiązaniem w automatyce przemysłowej jest sygnał prądowy, ponieważ prąd jest mniej podatny na wpływ oporu kabli na różne długości, co sprawia, że pomiary są bardziej wiarygodne. Użycie niewłaściwego zakresu sygnałowego może prowadzić do błędnych odczytów, co z kolei może rzutować na efektywność i bezpieczeństwo procesów przemysłowych. Zrozumienie standardów sygnałów analogowych jest kluczowe dla skutecznej pracy w dziedzinie automatyki i kontroli procesów.