ลูปกระแสไฟฟ้า 4 mA ถึง 20 mA เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการส่งข้อมูลเซ็นเซอร์ในงานตรวจสอบกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยทั่วไปจะใช้ในระบบที่ตรวจสอบความดัน อุณหภูมิ pH การไหล หรือปัจจัยทางกายภาพอื่น ๆ ระบบเหล่านี้ใช้ลูปกระแสไฟฟ้าแบบสองสาย 4 mA ถึง 20 mA โดยที่สายคู่บิดเกลียวเดี่ยวจะจ่ายไฟให้กับเครื่องส่งสัญญาณและส่งสัญญาณเอาต์พุตด้วย การทำงานของลูปนั้นตรงไปตรงมา: แรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะถูกแปลงเป็นกระแสที่ได้สัดส่วน โดยปกติแล้ว 4 mA จะแสดงถึงเอาต์พุตระดับศูนย์ของเซ็นเซอร์ และ 20 mA จะแสดงถึงเอาต์พุตเต็มสเกลของเซ็นเซอร์ การอ่านค่า 20 mA หมายความว่าวาล์วทำงานโดยตรง เช่น เปิด 100% และการอ่านค่า 4 mA หมายความว่าปิด
การตรวจสอบลูป 4-20 mA เป็นขั้นตอนสำคัญทั้งในการแก้ไขปัญหาและการสอบเทียบระบบกระบวนการ การตรวจสอบเต็มรูปแบบรวมถึงการทดสอบเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณ การเดินสายไฟ อินพุตไปยังระบบควบคุมและแผงอินพุตของระบบควบคุม และการเดินสายไฟกลับไปยังเครื่องส่งสัญญาณ
วิธีการวัดสัญญาณลูป 4-20 mA
- การใช้ Process Clamp Meter (ไม่จำเป็นต้องตัดวงจร)
เครื่องมือปรับเทียบแบบลูปขั้นสูงช่วยให้ช่างเทคนิคแก้ไขปัญหาได้ทันทีโดยไม่ต้องถอดสายไฟหรือ “ตัดวงจร” เครื่องมือปรับเทียบกระบวนการแบบมัลติฟังก์ชันยังสามารถใช้ทดสอบลูป 4-20mA รวมถึงการควบคุมแบบดิจิทัลได้ด้วย
- เข้าถึงสายสัญญาณ (โดยปกติโดยการถอดฝาครอบบนเครื่องส่งสัญญาณ)
- ค้นหาสัญญาณ mA และปรับค่าศูนย์ของแคลมป์มิเตอร์
- ตรวจสอบการวัดค่า mA ซึ่งควรอยู่ระหว่าง 4 ถึง 20 mA
- เทคนิคการวัดนี้ไม่ขัดจังหวะ (ไม่ตัด) ลูปเพื่อวัดสัญญาณ 4 ถึง 20 mA
- การใช้ Multimeter หรือ Loop Calibrator (จำเป็นต้องตัดวงจร)
- ตรวจสอบกับฝ่ายปฏิบัติการก่อนเริ่มการวัด
- เข้าถึงสายสัญญาณ (โดยปกติโดยการถอดฝาครอบบนเครื่องส่งสัญญาณ)
- เลือกฟังก์ชันการวัด mA dc และเชื่อมต่อสายทดสอบสำหรับการวัด mA
- ค้นหาสายสัญญาณ mA ถอดสายนำเส้นหนึ่งของสายสัญญาณ และต่อมิเตอร์อนุกรมกับสายสัญญาณ mA และดูการวัดค่า mA
- เทคนิคการวัดนี้จะขัดจังหวะ (ตัด) ลูปเพื่อทำการวัด 4 ถึง 20 mA
สรุป
ลูปกระแสไฟฟ้า 4-20 mA เป็นมาตรฐานสำคัญในการส่งข้อมูลเซ็นเซอร์ในระบบควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การตรวจสอบความดัน, อุณหภูมิ, pH และการไหล การตรวจสอบและสอบเทียบลูป 4-20 mA เป็นขั้นตอนที่สำคัญอย่างยิ่งทั้งในการแก้ไขปัญหาและการสอบเทียบระบบ โดยมีสองวิธีหลักในการวัดสัญญาณนี้: การใช้ Process Clamp Meter เช่น Fluke 773 ซึ่งช่วยให้สามารถวัดได้โดยไม่ต้องตัดวงจร ทำให้การทำงานต่อเนื่องและรวดเร็ว และอีกวิธีคือการใช้ Multimeter หรือ Loop Calibrator ซึ่งจำเป็นต้องตัดวงจรเพื่อทำการวัด การเลือกใช้วิธีที่เหมาะสมจะช่วยให้การบำรุงรักษาและแก้ไขปัญหาระบบกระบวนการมีประสิทธิภาพสูงสุด
