Systèmes de signalisation actuels

Source actuelle

Il est possible grâce à l'utilisation d'amplificateurs électroniques de concevoir un circuit produisant une quantité constante de courant plutôt qu'une quantité constante de tension. Cette collection de composants est collectivement connue sous le nom de source actuelle , et son symbole ressemble à ceci :

Une source de courant génère autant ou aussi peu de tension que nécessaire à travers ses fils pour produire une quantité constante de courant à travers elle. C'est juste le contraire d'une source de tension (une batterie idéale), qui produira autant ou aussi peu de courant que demandé par le circuit externe en maintenant sa tension de sortie constante.

Les sources de courant peuvent être construites en tant que dispositifs variables, tout comme les sources de tension, et elles peuvent être conçues pour produire des quantités de courant très précises. Si un dispositif émetteur devait être construit avec une source de courant variable au lieu d'une source de tension variable, nous pourrions concevoir un système de signal d'instrumentation basé sur le courant au lieu de la tension :

Le fonctionnement interne de la source de courant de l'émetteur n'a pas besoin d'être un problème à ce stade, seul le fait que sa sortie varie en réponse aux changements de la position flottante, tout comme la configuration du potentiomètre dans le système de signal de tension variait la sortie de tension en fonction de la position flottante .

Notez maintenant que l'indicateur est un ampèremètre plutôt qu'un voltmètre (l'échelle calibrée en pouces, pieds ou mètres d'eau dans le réservoir, comme toujours). Étant donné que le circuit est une configuration en série (en tenant compte des résistances du câble), le courant sera précisément égal à travers tous les composants. Avec ou sans résistance de câble, le courant à l'indicateur est exactement le même que le courant à l'émetteur, et donc il n'y a pas d'erreur encourue comme cela pourrait être le cas avec un système de signal de tension. Cette assurance d'une dégradation nulle du signal est un avantage décisif des systèmes de signaux de surtension des systèmes de signalisation actuels.

La boucle de courant 4-20 mA

La norme de signal de courant la plus courante dans l'utilisation moderne est le 4 à 20 milliampères boucle (4-20 mA), avec 4 milliampères représentant 0 pour cent de la mesure, 20 milliampères représentant 100 pour cent, 12 milliampères représentant 50 pour cent, et ainsi de suite. Une caractéristique pratique de la norme 4-20 mA est sa facilité de conversion du signal en instruments indicateurs de 1 à 5 volts. Une simple résistance de précision de 250 ohms connectée en série avec le circuit produira 1 volt de chute à 4 milliampères, 5 volts de chute à 20 milliampères, etc. :

Pourcentage de mesure Signal 4-20 mA Signal 1-5 V 04,0 mA1,0 V105,6 mA1,4 V207,2 mA1,8 V258,0 mA2,0 V308,8 mA2,2 V4010.4 mA2,6 V5012,0 mA3,0 V6013,6 ​​mA3,4 V7015,2 mA3 0,8 V7516,0 mA4,0 V8016,8 mA4,2 V9018,4 mA4,6 V10020,0 mA5,0 V

L'échelle de boucle de courant de 4 à 20 milliampères n'a pas toujours été la standard pour les instruments actuels :pendant un certain temps, il y avait aussi un standard 10-50 milliampères, mais ce standard est depuis devenu obsolète. L'une des raisons de la suprématie éventuelle de la boucle 4-20 milliampères était la sécurité :avec des tensions de circuit et des niveaux de courant inférieurs à ceux des conceptions de système 10-50 mA, il y avait moins de risques de blessures par électrocution et/ou de génération d'étincelles capables de enflammer des atmosphères inflammables dans certains environnements industriels.

AVIS :

• Une source actuelle est un appareil (généralement constitué de plusieurs composants électroniques) qui délivre une quantité constante de courant à travers un circuit, un peu comme une source de tension (batterie idéale) délivrant une quantité constante de tension à un circuit.
• Un circuit d'instrumentation en « boucle » de courant repose sur le principe du circuit en série selon lequel le courant est égal dans tous les composants pour garantir l'absence d'erreur de signal due à la résistance du câblage.
• La norme de signal de courant analogique la plus courante dans l'utilisation moderne est la « boucle de courant de 4 à 20 milliampères ».