4-20 mA virtaviestijärjestelmä

[Tapani Honkanen]

Mistähän löytäisi kyseisestä aiheesta tietoa ja ymmärrystä. Havaitsin, etten ymmärrä asiasta mitään. Miten saan jostakin ilmiöstä synnytettyä tuommoisen "hallitun virtasyöksyn"? Romulaatikosta löytyy taasen laitteita jolla reagoidaan vietiin. Olen joskus lukenut asiasta mutta silloin en varmaankaan ymmärtänyt sen enempää kuin nytkään.

[Kremmen]

Mitähän sinun pitäisi saada aikaan? Sinänsä tuossa 4-20 mA signalointistandardissa ei ole mitään ihmeellistä, se on teollisuudessa analogi-aikakaudelta periytyvä hyvin yleisesti käytetty menetelmä. Virtasilmukka on jonkin verran epäherkempi häiriöille kuin jännitesignaali, ja tuo 4 mA pohjavirta on siellä indikoimassa, että silmukka on hengissä. Jos näet virta ei kulje ollenkaan niin tiedetään että jostain on lanka poikki.
Sitten se, että miten jostain ilmiöstä saa tuollaisen signaalin. Yleinen vastaus on, että ihan samaan tapaan kuin minkä vaan signaalin jostain ilmiöstä; ensin ilmiö pitää muuttaa sähköiseen muotoon jollain sopivalla anturilla. Sen jälkeen tuo sähköinen signaali ohjaa sopivasti skaalattua virtageneraattoripiiriä. Simppeli ja hyvin yleinen jota itsekin aikoinaan piirtelin moneen ohjaussysteemiin on Howland-virtalähde. Googletapa hakua "howland current source" niin sieltä tulee linkkiä kovasti.
Tarkemmin idea on, että anturin mittasignaali skaalataan sopivilla kytkennöillä alueelle 0-16 mA ja tähän summataan vakiosignaali 4 mA. Tuo summavirta ajetaan piuhaan kiertämään ja vastapäässä tästä virrasta muokataan sopiva signaali, vanhaan aikaan esim 0 - 10 V jotain analogista säätöä varten,  tai nykyisin esim 0 - 5 V A/D-muunnosta ja digitaalista signaalinkäsittelyä varten. Ei tuossa sen kummemmin mitään erityistä taikaa ole.