Ga direct naar hoofd-inhoud »

Doorzoek alle producten

U bent momenteel op:

Nieuws

Divize gaat verhuizen!

Vanaf 16 juli is ons nieuwe adres:

Industrieweg 26
2254 AE Voorschoten

 

4-20mA signaal simuleren met een potmeter.


Met een potmeter kan een 4-20 mA stroom gesimuleerd worden. In dit artikel wordt uitgelegd hoe dit geconfigureerd wordt. Het is belangrijk te realiseren dat gebruik voor eigen risico is. Verkeerde keuze van componenten of fouten in de berekeningen kunnen leiden tot schade aan de apparatuur.

 

Potmeter aansluiten

We gaan voor dit voorbeeld uit van een 4-20mA ingang die het signaal omzet naar een signaal van 1-5volt ten behoeve van een A/D converter. Om het 4-20mA signaal om te zetten in een 1-5 volt signaal is een weerstand nodig van 5/0,02 = 250 ohm. De potmeter wordt aangesloten zoals weergegeven in het onderstaande schema.
schema 4-20mA potmeter

Berekening weerstand potmeter

Als de voedingsspanning bekend is kan de weerstand van de potmeter en de serie weerstand, noodzakelijk voor het begrenzen van de stroom op 20mA, berekend worden. Een veel gebruikte voedingsspanning in automatiseringssystemen is 24volt. Voor een stroom van 20mA is een weerstand van (24/0,02 = 1200 ohm ) nodig. Deze stroom wordt bereikt als de potmeter in de uiterste stand staat en een weerstand van 0 ohm heeft. De weerstand over de ingang is 250 ohm, de totale serie weerstand wordt daarmee 1200 -250 = 950 ohm. Een weerstand van 950 ohm is moeilijk verkrijgbaar. Daarom kiezen we een weerstand van 820 ohm uit de E12 reeks. Vervolgens moet de potmeter gekozen worden. Daarvoor moet de noodzakelijke weerstandwaarde voor het 4 mA signaal berekend worden. Deze wordt als volgt berekend: 24/0,004 = 6000 ohm. De weerstand over de ingang is 250 ohm, de serie weerstand is 820 ohm. De waarde voor de potmeter wordt 6000 - 820 - 250 = 4930 ohm. Een potmeter van 4930 ohm is moeilijk verkrijgbaar. Potmeters worden geleverd in standaard waarden, en zijn daarom verkrijgbaar in 4700 ohm en 5000 ohm. Met een potmeter van 4700 ohm zou de stroom van 4 mA niet gerealiseerd kunnen worden, daarom kiezen we een potmeter van 5000 ohm.

De volgende stroom kan nu ingesteld worden:
De minimale stroom wordt: 24/(5000+820+250) = 3,96 mA
De maximale stroom wordt: 24/(820+250) = 22,4 mA.


Hiermee kan de stroom van 4-20mA ingesteld worden, en daarmee kan het 4-20mA signaal gesimuleerd worden.

 

Nadelen potmeter

Een potmeter is een regelbare weerstand, deze kan niet direct ingezet worden voor het regelen van een stroom. Daarom zitten aan deze methode de volgende nadelen:
4-20mA potmeter grafiek

  • In de grafiek is de positie van de potmeter uitgezet tegen de stroom.Zoals te zien is, is deze verhouding niet lineair. Een verdraaiing van 0% naar 50% geeft een stroomverandering van 2,7 mA terwijl een verdraaiing van 50% naar 100% een stroomverandering van 15,7 mA. Het instellen van een waarde in het bereik van 18 tot 20 mA vergt een stabiele hand.
  • De waarde van de weerstanden heeft een tolerantie van +/- 10%. De stroom zal hierdoor beïnvloed worden en kan daardoor afwijken van de berekende stroom.
  • Het vermogen in de serieweerstand is bij 20 mA 0,33 watt en bij 4 mA 0,01 Watt. De temperatuur van de weerstand zal daardoor variëren waardoor ook de weerstandwaarde varieert. Dit zal de stroom eveneens beïnvloeden waardoor de stroom niet stabiel is.
  • Fouten in de berekening van de weerstanden kan schade aan de te testen apparatuur veroorzaken.

 

Alternatief voor 4-20mA simulator met potmeter

De DIVIZE stroombron kent deze nadelen niet. In de tekening staat een vereenvoudigd schema van de DIVIZE stroombron. 4-20mA stroombron
De stroom wordt ingesteld met de potmeter (RP). Deze potmeter krijgt een constante spanning door middel van de zener diode (Z1). De constante spanning wordt door de versterker (U1) en de transistor (T1) omgezet in een stroom. De stroom wordt vervolgens gemeten met de weerstand (RM) en teruggekoppeld naar de versterker (U1). Deze versterker regelt de transistor om ervoor te zorgen dat altijd de ingestelde stroom loopt, onafhankelijk van de aangeboden spanning, de omgevingstemperatuur of belasting in het mA circuit.
 4-20mA stroombron grafiek
Door de constante spanning op de potmeter is de uitgaande spanning lineair met de positie van de potmeter.

© July 8, 2012

Producten:

4-20ma gever, 1,6-26mA range 10 slag potmeter, paneelmontage

4-20ma gever, 1,6-26mA range 10 slag potmeter, paneelmontage

€ 49,25 Excl. BTW
4-20mA gever 10 slag potmeter paneelmontage

4-20mA gever 10 slag potmeter paneelmontage

€ 47,60 Excl. BTW
4 20mA gever indicator DIN 43650

4 20mA gever indicator DIN 43650

€ 192,70 Excl. BTW

 

Vergelijken

Geen producten geselecteerd.

Mijn winkelwagen

Uw winkelwagen is leeg.

Technische Informatie