Straumsløyfe

Eit 2-leiarkopla måleverdiomformar (transmitter) for trykk gir ut ein straum som varierer mellom 4 og 20 mA ved ein trykkvariasjon frå 0 til 10 bar. Måleverdiomformaren krev ei driftsspenning på 12–48 V. Straumsløyfa er kopla via ein regulator, ein trykkindikator og ein prosesskrivar. Alt utstyret i sløyfa har 1–5 V-inngang og er kopla til sløyfa via 250 Ω-motstandar.

Spenningsforsyninga til straumsløyfa er 30 V DC.

Kva spenning blir regulatoren tilført når måleverdiomformaren gir ut 4 mA?

U = R × I = 250 Ω × 4 mA = 1 V

Kva spenning blir indikatoren tilført når måleverdiomformaren gir ut 20 mA?

U = R × I = 250 Ω × 20 mA = 5 V

Kva spenning blir skrivaren tilført når trykket er 5 bar?

5 bar svarer til 50 prosent trykk, noko som vil gi 50 prosent utgangsverdi frå måleverdiomformaren. Området til utgangen er 20 mA – 4 mA = 16 mA. 50 prosent av 16 mA er 8 mA. Då utgangen har 4 mA ved 0 prosent, må dette leggjast til straumverdien, det vil seie 8 mA + 4 mA = 12 mA.

U = R × I = 250 Ω × 12 mA = 3 V

Kor stor spenning ligg over måleverdiomformaren når straumen i sløyfa er 12 mA?

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

Kor stor spenning ligg over måleverdiomformaren når straumen i sløyfa er 20 mA?

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

Det oppstår eit behov for å kople inn ein ekstra indikator med 1–5 V-inngang i straumsløyfa. Kor stor spenning ligg no over måleverdiomformaren ved høvesvis 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

Kravet til driftsspenning på måleverdiomformaren var minimum 12 V. Denne vil då slutte å fungere når spenninga kjem under 12 V.

Kva er maks straum i sløyfa viss måleverdiomformaren skal ha minimum 12 V driftsspenning?

Straumsløyfa består no av fire 250 Ω-motstandar. Det vil seie at den totale resistansen i sløyfa er 1000 Ω.

Spenninga som er tilgjengeleg, blir 30 V – 12 V = 18 V.

Imax = U/R = 18 V / 1000 Ω = 18 mA

Når straumen kjem over 18 mA i straumsløyfa, vil måleverdiomformaren slutte å fungere.