Il est extrêmement simple et peu coûteux de mesurer un signal 4-20 mA avec un appareil qui ne mesure que les entrées de tension. La plupart des cartes A/D acceptent un signal de 0 à 5 V cc., mais peuvent ne pas accepter directement un signal 4-20 mA.
La solution à ce problème ne prendra que quelques minutes. En principe, la loi d'Ohm est utilisée pour calculer une valeur de résistance afin de convertir le signal 4-20 mA en tension.
Une résistance de 250 ohms est la valeur de résistance la plus répandue à cette fin, puisqu'elle produit un signal de 1 à 5 V cc lorsque le signal de 4-20 mA la traverse, et une entrée de 0 à 5 V cc est très courante pour la plupart des systèmes d'acquisition de données ou enregistreurs de données et des autres dispositifs de mesure analogiques.
Toutefois, il est parfois souhaitable d'avoir des entrées de tension qui ne se situent pas dans la plage de 0 à 5 V cc. L'exemple suivant montre donc à quel point il est simple de calculer la résistance correcte pour toute entrée de tension.
Exemple pratique
Dans cet exemple, nous considérons que l’entrée utilisée pour mesurer le signal 4-20 mA est de 0-10 V cc.
La loi d'Ohm stipule que R=V/I où V est la tension, I est le courant et R la résistance
R = 10 V/0,020 A = 500 ohms
Lorsqu’un courant de 20 mA traverse une résistance de 500 ohms, la tension chute à 10 volts
Lorsqu’un courant de 4 mA traverse une résistance de 500 ohms, la tension chute à 2 volts
Par conséquent, pour un signal de 4-20 mA qui traverse une résistance de 500 ohms, la tension chute à une valeur comprise entre 2 et 10 volts
Il ne faut pas oublier que la tolérance de la résistance doit être inférieure ou égale à 1 % ; de préférence 0,1 %, étant donné que les erreurs de résistance peuvent entraîner des erreurs dans la chute de tension. Il vaut mieux éviter d'utiliser une résistance qui varie beaucoup avec le temps ou la température, car cela aurait un impact sur votre précision.
Une fois que vous avez sélectionné une valeur de résistance, vous devez vérifier vos mesures et effectuer des réglages précis dans votre logiciel pour compenser les erreurs éventuelles de la résistance.
Par exemple, une résistance de 500 ohms peut en fait être de 497,5 ohms. Votre tension de sortie sera donc comprise entre 1,99 et 9,95 V et non entre 2 et 10 V, comme nous l'avons calculé.
Il vous suffit de brancher la résistance aux bornes d'entrée de tension de votre système d'acquisition de données, puis de brancher votre signal 4-20 mA sur ces deux mêmes bornes, de sorte que, lorsque le courant traverse la résistance, la tension chute et est ensuite mesurée par le dispositif d'acquisition des données.
N'oubliez pas qu'il peut être nécessaire de mettre à la terre l'alimentation électrique si vous l'utilisez pour alimenter un émetteur ou un capteur à 2 fils.
Fermer
