什麼是4-20mA迴路？它是如何工作的？

工業過程中測試迴路包括感測器輸入、溫度、壓力、流量等。

被測量的過程變數被轉化成訊號傳輸到迴路中的其它單元，例如顯示器和控制器；接著控制器根據訊號對過程進行控制，例如，對閥門等執行關閉或開啟的動作。

控制迴路可以是模擬量的，也可以是離散量。

4-20mA控制迴路的構成基礎要件

● 24V電源供電

● 變送器控制4-20mA訊號使其與過程變數成比例變化

● 指示器將4-20mA訊號轉化為相應過程變數

● 指示器或控制器I/O輸入電阻250Ω分流器生成1-5V輸入訊號（歐姆定律：電壓=電流*電阻，4-20 mA X 250 ohms = 1-5V）

控制迴路中的溫度變送器和壓力變送器

迴路中的溫度變送器通常通常測量的是過程介質，如流體等的溫度值。

通常情況下：

1、它們將熱電偶或熱電阻感測器的溫度訊號轉換為4-20mA訊號然後再輸出；

2、控制器再將4-20mA反譯為具體的溫度值；

3、基於此溫度值，控制迴路給實現對過程終端控制元件的控制。

同樣，控制迴路中的壓力變送器，通常用來測量過程介質的壓力值：

1、感測器感知壓力，又由變送器將訊號轉換為4-20mA訊號；

2、控制器再將4-20mA訊號反譯為壓力值；

3、控制器根據壓力值，給閥門傳送指令，控制閥門開度實現安全閥控制，確保容器不產生危險壓力。

常見控制迴路故障及原因

● 接線和端子的問題：壞的終端，絕緣問題，線路的腐蝕及汙染等；

● 迴路電源：噪音干擾、過壓等問題都可能導致迴路工作的不正常；

● 控制系統I/O卡件故障；

● 變送器；

● 感測器：元件的損壞、測量通道的阻塞。

迴路故障排查步驟

一、 驗證4-20mA訊號

用串聯法或用毫安電流鉗表測量4-20毫安訊號

1。驗證電源供電

2。查詢線路問題

3。查詢I/O問題

4。查詢有問題的接線終端

故障排查步驟：

1、測量回路中的毫安數值，如果測量到了0mA，那麼繼續深入排障；

2、如果控制器沒有指示顯示，可能是I/O輸入的保險絲熔斷，迴路出現開路故障。

二、控制器I/O問題排障：4-20毫安迴路排障(替代測試)

變送器替代測試是非常好的I/O故障分析方法，即使用測試裝置輸出一個標準訊號來核對控制的輸出。

故障排查步驟：

1。斷開變送器連線，將回路校準器或過程表連線在原變送器位置；

2。設定毫安模擬，並設定範圍在4-20毫安；

3。驗證指示器的正確數值，在同一測試中完成對線路、電源供電和I/O的測試；

4。如果控制器沒有指示顯示，可能是I/O輸入的保險絲熔斷，迴路出現開路故障。可透過測量在250Ω輸入來進行驗證。

三.、電源供電問題排查

使用迴路校驗儀或多用表，測量回路供電電壓。

故障排查步驟：

1。測量電源供電，應該在近似24V。

2。如果測量結果是不確定的，就進行替代測試。

2。1 斷開裝置迴路電源

2。2 將回路校準器或過程表的24V迴路供電端連線在這個位置

2。3 如果此時問題得到解決，那麼裝置的迴路電源可能有缺陷或者存在過載

四、線路噪聲排障

線路噪聲產生的原因絕緣效能差、電纜遮蔽故障、接地迴路故障、臨界電源供電、佈線錯誤等。

噪聲訊號的捕捉和確認可以透過帶萬用表功能的過程多用表，或者萬用表、手持式示波表等裝置來查詢系統中是否存在交流訊號。

在正常情況下，系統中應該只有少量的mV級的交流電壓存在。

迴路排障工具推薦

可被測量或被模擬輸出的變數

測量和輸出訊號所用工具

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▣ 來源：網路-百度文庫

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