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Questo non è scelto a caso; è la scelta migliore che gli ingegneri hanno riassunto nel corso di decenni.
Primo.
4mA è "zero attivo" - può distinguere se "l'apparecchiatura è guasta" o "i dati sono 0".
Se si usa 0mA per rappresentare il valore minimo (ad esempio, temperatura 0°C), allora: un filo rotto è anche 0mA; misurare effettivamente 0°C è anche 0mA; non c'è modo di dire, è l'apparecchiatura guasta, o i dati sono davvero 0!
Quindi 4mA = il sensore è "funzionante normalmente, con il valore minimo". Meno di 3.6mA = anormale, filo rotto, cortocircuito;
Più di 20.5mA = possibile sovraccarico o fuori intervallo di misura.
Questa è la "capacità di rilevamento guasti", che i segnali di tensione (0-5V) non possono raggiungere.
Secondo.
Anti-interferenza per la trasmissione di corrente, funziona bene su lunghe distanze.
In siti industriali come fabbriche ed edifici, il cablaggio può spesso essere lungo diverse centinaia di metri; i segnali di tensione (come 0-5V) sono soggetti a interferenze o cadute di tensione; mentre i segnali di corrente non diminuiscono con l'aumento della lunghezza della linea; finché il circuito è chiuso, la corrente rimane costante.
Pertanto, 4-20mA è molto più affidabile dei segnali di tensione.
Terzo.
Un filo per la misurazione + alimentazione
Molti sensori in loco sono alimentati dalla corrente "4~20mA", e non sono necessari cavi di alimentazione aggiuntivi; ad esempio, trasmettitori di pressione, trasmettitori di temperatura, ecc., prelevano direttamente l'alimentazione dal circuito e inviano i dati utilizzando ~20mA. Questo semplifica il cablaggio, il che è particolarmente importante in scenari pericolosi o a lunga distanza.
E l'ultimo.
Basso consumo energetico, adatto a scenari intrinsecamente sicuri a prova di esplosione.
Il consumo energetico totale di 4-20mA è molto basso (massimo 24V × 20mA = 0.48W), rendendolo adatto per l'uso in scenari a prova di esplosione come gli impianti petrolchimici; i sistemi di tensione sono soggetti a generare scintille, il che aumenta il fattore di rischio.
Il circuito 4-20mA è lo standard di segnale analogico più classico nei settori industriali. È resistente alle interferenze, consente di risparmiare linee elettriche, consente il rilevamento dei guasti ed è sicuro e stabile.
Il punto di partenza di 4mA assicura che si possa identificare se l'apparecchiatura funziona correttamente, ed è la scelta migliore basata su decenni di esperienza.
