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La boucle analogique 4-20 mA

La boucle analogique 4-20 mA

Une boucle 4-20 mA analogique cest une association de matriel lectronique, ces matriels grent un courant variable de 4 20 mA. Ce courant ou signal est interprt pour reprsenter une grandeur physique relle. Le montage est gnralement assur par un capteur et des rcepteurs.

Les capteurs font varier une intensit (en courant continu) de 4 20 mA. Toutefois on trouve aussi des capteurs en 0-20 mA ou en 0-5 V, 0-10V, 0-20V DC. Pour le 0-20 mA, le montage est identique celui de 4-20 mA mais les possibilits de la gestion des dfauts sont moindres. Concernant 0-5 V, 0-10V, 0-20V DC le montage est tout autre car dans ce cas le montage est en parallle, cest un autre sujet.

Dans une boucle 4-20 mA analogique on trouve au moins un capteur, un rcepteur, une alimentation courant continu en 12 ou 24 V DC, la tension de celle-ci ne dpasse jamais 30 V DC. Suivant le modle de capteur ou de rcepteur, ils peuvent inclurent en interne lalimentation courant continu. On parle dans ce cas dun lment actif ou passif. Il faudra veiller lors du choix du matriel ne pas se retrouver avec deux alimentations dans la boucle.

Les capteurs :

Ils font varier le courant de 4 20 mA (signal) proportionnellement grandeur physique quils mesurent.

Exemples de capteurs :

Sonde de niveau deau, le capteur sera immerg, sa plage de mesure est de 0 1 bar. A 0 bar le courant dans la boucle sera de 4 mA, 1 Bar, soit 10 m de profondeur le courant sera de 20 mA.

Dbitmtre, le capteur (dbitmtre) dans cet exemple on mesure un dbit de 0 500 l/s. A 0 l/s le courant sera de 4 mA 500 l/s le courant sera de 20 mA.

Toutes les grandeurs physiques peuvent tre reprsentes, la temprature, le vent, la pression sur une surface, une force de traction

Dans lanimation ci-dessous vous pouvez faire varier la hauteur deau, lindicateur affiche la valeur en Bar. En dessous est affich le courant du milliampremtre lorsquil est insr dans la boucle pour effectuer des contrles.

Les rcepteurs :

Les rcepteurs vont interprter le courant de la boucle, qui rappelons-le est variable de 4 20 mA. Les rcepteurs vont en priorit afficher la grandeur physique (valeur convertie). Gnralement il sagit dun afficheur numrique, il indiquera par exemple des bar, M3, M/s, C Lusage de la boucle de courant ne sarrte pas lafficheur, de nombreux lments peuvent se greffer sur la boucle.

Exemples :


  • Une carte analogique dun automate programmable qui par programmation autorisera le fonctionnement dun moteur une certaine valeur de la boucle 4-20 mA.
  • Un relai seuil qui au rglage dune valeur entre 4 et 20 mA fermera un contact.
  • Un enregistreur, une tlsurveillance, une tlalarme Il y a de nombreuses possibilits.

Exemple dun schma de cblage dune boucle de rgulation de 4-20 mA. Dans ce montage type que lon rencontre souvent quatre lments sont implants. Pour afficher la correspondance des lments il suffit de passer la souris au dessus du schma.


Pourquoi le 4-20 mA et pas le 0-20 mA ?

Le choix dune boucle 4-20 mA analogique est trs avantageux car elle permet de grer les lments qui la compose. Sachant que la plage de mesure est comprise entre en 4 mA et 20 mA en dessous de 4 mA ce nest pas bon, en dessus de 20 mA ce nest pas bon non plus.
Lorsque la valeur est infrieure 4 mA cela implique quil y a un dfaut, car comme nous lavons vu, le mini ou le 0 de la grandeur physique se trouve 4 mA et non 0 mA. On peut donc en conclure quen dessous de 4 mA on est en prsence dun dfaut dans la boucle. Il sagit gnralement dune coupure dun conducteur ou dun dfaut de lalimentation.

En dessus de 20 mA la grandeur physique sera hors plage de mesure, cela indique gnralement un dfaut interne du capteur ou un court-circuit sur la boucle.

Voir aussi :
Calculettes - Convertisseur : signal vers mesure
Calculettes - Convertisseur : mesure vers signal


Suite



Date de cration : 09/10/2009 10:00
Dernire modification : 09/10/2009 10:40
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