Strømsløyfe

Strømsløyfe
Opphavsmann: Mico Tween, elevbedrift Åkrehamn vgs 

Eksempel strømsløyfe:

En 2 leder koblet måleverdiomformer (transmitter) for trykk gir ut en strøm som variere mellom 4-20 mA ved en trykk variasjon fra 0 – 10 bar. Måleverdiomformerens krav til driftspenning er 12 – 48 V. Strømsløyfa er koblet via regulator, trykk indikator og en prosess-skriver. Alt utstyret i sløyfa har 1-5 V inngang og kobles til sløyfa via 250 Ω motstander.
Spenningsforsyningen til strømsløyfa er 30V DC.

Hvilken spenning tilføres regulatoren når måleverdiomformeren gir ut 4 mA?

U= RxI = 250 Ω x 4 mA = 1V

Hvilken spenning tilføres indikatoren når måleverdiomformeren gir ut 20 mA?

U= RxI = 250 Ω x 20 mA = 5 V

Hvilken spenning tilføres skriveren når trykket er 5 bar?

5 bar tilsvarer 50 % trykk noe som vil gi 50% utgangsverdi fra måleverdiomformeren. Utgangens område er 20mA – 4 mA = 16mA. 50% av 16 mA er 8 mA. Da utgangen har 4 mA som utgang ved 0% må dette legges til strømverdien dvs 8 mA + 4 mA = 12 mA.

U = RxI = 250 Ω x 12 mA = 3 V 

Hvor stor spenning ligger over måleverdiomformeren når strømmen i sløyfa er 12 mA?

Umålver = U – Ureg – Uind – Uskriv = 30 V – 3 V – 3 V – 3 V = 21 V

Hvor stor spenning ligger over måleverdiomformeren når strømmen i sløyfa er 20 mA?

Umålver = U – Ureg – Uind – Uskriv = 30 V – 5 V – 5 V – 5 V = 15 V

Det oppstår et behov for å koble inn en ekstra indikator med 1-5 V inngang i strømsløyfa. Hvor stor spenning ligger nå over måleverdiomformeren ved henholdsvis 12 mA og 20 mA?

Umålver = U – Ureg – Uind – U skriv – Unyind = 30 V – 3 V – 3 V – 3 V – 3 V = 18 V

Umålver = U – Ureg – Uind – U skriv – Unyind = 30 V – 5 V – 5 V – 5 V – 5 V = 10 V

Krav til driftspenning på måleverdiomformeren var minimum 12V. Denne vil da slutte å funger når spenningen kommer under 12V.

Hva er max strøm i sløyfa hvis måleverdiomformeren skal ha minimum 12 V driftspenning?

Strømsløyfa består nå av 4 stk 250 Ω motstandere dvs total resistans i sløyfa er 1000 Ω.

Spenningen som er tilgjengelig blir 30V – 12 V = 18 V

Imax = U/R = 18 V / 1000 Ω = 18 mA

Når strømmen kommer over 18 mA i strømsløyfa vil måleverdiomformeren slutte å fungere.