I dispositivi elettrici che forniscono un segnale da 4-20 mA (milliampere) sono strumenti importanti per fornire comunicazioni affidabili tra sensori e dispositivi di controllo su lunghe distanze. Segnali analogici 4-20 mA sono utilizzati in molti processi, tra cui la clorazione dell'acqua, il monitoraggio delle vibrazioni, il rilevamento della pressione e il controllo del clima. Nella clorazione dell'acqua di processo, i sensori rilevano i livelli di cloro e inviano segnali a un controller. Il controller invia quindi un segnale analogico 4-20 mA a una pompa chimica. A 4 mA, la pompa viene spenta e a 20 mA il cloro viene pompato alla massima velocità. Quando il livello di cloro aumenta nell'acqua, il livello del segnale diminuisce fino a quando la pompa si spegne a 4 mA. Questo tipo di sistema di controllo è chiamato circuito di alimentazione proporzionale. I segnali di corrente analogici vengono utilizzati anche per la registrazione dei dati.
Un multimetro viene utilizzato per diagnosticare circuiti di controllo del segnale analogico 4-20 mA.Passo 1
Montare il sensore in una posizione appropriata per il monitoraggio del processo e collegare i cavi elettrici schermati dai terminali del sensore ai terminali del controller. Se il controller non fornisce alimentazione al sensore, collegare un alimentatore CC di dimensioni adeguate in serie su un lato del circuito. Il circuito del controller o del data logger avrà terminali per un segnale 4-20 mA. Collegare il cablaggio secondo le indicazioni di polarità. In alcuni casi, il controller genera un segnale 4-20 mA basato sulle letture di tensione dai sensori. Utilizzare cavi schermati per la connessione a questi terminali e controller a valle o registratori di dati.
Passo 2
Installare un dispositivo di isolamento del circuito da 4-20 mA per proteggere il segnale in caso di connessioni multiple del circuito e condizioni in cui potrebbe esserci un feedback. Ciò si applicherebbe in presenza di connessioni controller e datalogger per un singolo loop. Gli isolatori sono raccomandati anche quando l'interferenza induttiva proviene da dispositivi elettronici vicini.
Passaggio 3
Alimentare la strumentazione e il processo da monitorare. Testare il sensore per il corretto funzionamento. Per controller con letture digitali o analogiche indipendenti dal loop 4-20 mA, verificare la calibrazione del sensore. Utilizzare strumenti o test kit specifici per il processo per verificare in modo indipendente le condizioni del processo ed eseguire le calibrazioni. Effettuare le regolazioni nel controller secondo necessità. Se non sono presenti controller di processo tra il sensore e il dispositivo che riceve il segnale 4-20 mA, procedere al passaggio successivo.
Passaggio 4
Testare il circuito 4-20 mA nell'intera gamma di condizioni per il processo. Innanzitutto, determinare che il segnale da 4 mA viene prodotto in condizioni in cui non sono richiesti controlli. Misurare l'amperaggio in serie (un filo su uno dei terminali è scollegato per inserire i conduttori del misuratore tra il terminale e il filo). Iniziare il processo da misurare e testare i suoi parametri, utilizzando un mezzo di misurazione indipendente. Per le condizioni climatiche, utilizzare la strumentazione per misurare questi parametri. Per i processi chimici, utilizzare misuratori o kit di test chimici in grado di confermare l'intervallo di condizioni. Se possibile, regolare l'uscita mA massima del sensore in modo che sia proporzionale ai limiti delle condizioni di processo.
