Signale 4..20 mA

Nicht selten kommt es beim Anschliessen von Sensoren oder Rückmeldungen zu Fehlern -
hier einige Grundlagen und was zu beachten ist

4-Leiter (aktiv)

Ein typisches Beispiel für Sensoren in 4-Leiter Technik stellen Magnetisch-
Induktive Durchflussgeber (MID) stellen  dar:
die Versorgung des Sensors (üblicherweise 24 VDC oder 230 VAC) erfolgt
über 2 Leiter (Drähte), die Rückgabe des Messwertsignals (üblicherweise
4..20 mA) über die verbleibenden 2 Leiter (als aktive Stromquelle).

3-Leiter (aktiv)

Insbesondere bei Sensoren mit 4..20 mA Ausgang bietet es sich häufig an,
die Massepotenziale von Versorgung und Signal in einem Leiter zu führen.
Aufgrund des geregelten Stromsignals wirkt sich ein Spannungsabfall auf
der Masseleitung nicht aus. Man kommt also mit 3 Leitern aus.

2-Leiter (passiv)

In einer weiteren Vereinfachung lässt man auch noch den Signalleiter weg,
es verbleibt nur die Versorgungsspannung. Um dennoch ein Messwertsig-
nal übertragen zu können, verändert der Sensor seinen eigenen Stromver-
brauch - man sagt dazu, er prägt der Versorgung einen Strom proportional
zum Messwert ein (passive Stromquelle):
0 % Messwert = 4 mA (Stromaufnahme) / 100 % Messwert = 20 mA
Man bezeichnet solche Systeme auch als Schleifentrom-Messung oder in
Englisch als loop-powered.

Vorsicht!

Passiv/Passiv
Schliesst man einen passiven Sensor an einen (passiven) SPS-Eingang an,
passiert mangels Sensor-Versorgung nichts.
Passiv/Passiv eignet sich nur, falls ein permanentes 0%-Signal erwünscht ist.

Aktiv/Aktiv
Hier addieren sich die Versorgungsspannung und die des Sensors bzw. der
Rückmeldung. Dies kann den SPS-Eingang zerstören und das Modul müsste
ausgetauscht werden.
Aktiv/Aktiv betrachten wir daher als aktive Mittelstandsförderung.