Pętla prądowa 4–20 mA to standard przesyłania sygnałów analogowych w automatyce przemysłowej. Stosuje się ją m.in. w przetwornikach ciśnienia, temperatury, poziomu i przepływu.
Dlaczego 4–20 mA?
Zakres nie zaczyna się od 0 mA, lecz od 4 mA, ponieważ pozwala to odróżnić normalną wartość minimalną od uszkodzenia obwodu.
- 4 mA – dolna wartość zakresu pomiarowego,
- 20 mA – górna wartość zakresu pomiarowego,
- 0 mA – zwykle przerwa w obwodzie lub brak zasilania,
- poniżej 3,6 mA lub powyżej 22 mA – często sygnał błędu urządzenia.
Elementy pętli
Typowa pętla prądowa zawiera:
- zasilacz, np. 24 V DC,
- przetwornik pomiarowy,
- przewody połączeniowe,
- odbiornik sygnału, np. wejście analogowe PLC lub miernik mA,
- rezystancję obciążenia.
Diagnostyka
Przy problemach z pętlą 4–20 mA należy sprawdzić napięcie zasilania, polaryzację przewodów, ciągłość obwodu oraz rezystancję obciążenia. Zbyt duża rezystancja obciążenia lub zbyt niskie napięcie zasilania mogą spowodować zanik albo zafałszowanie sygnału.
Jeżeli sygnał jest obecny, ale niestabilny, przyczyną może być nie tylko uszkodzenie elektryczne, lecz także niestabilność procesu lub problem mechaniczny, np. brak kompensacji ciśnienia w obudowie przetwornika.