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전자 증폭기를 사용하면 일정한 양의 전압이 아닌 일정한 양의 전류를 출력하는 회로를 설계할 수 있습니다. 이러한 구성 요소 모음은 총칭하여 전류원이라고 하며 , 기호는 다음과 같습니다.
전류원은 리드에 필요한 만큼의 전압을 생성하여 일정한 양의 전류를 생성합니다 . 이는 전압원(이상적인 배터리)과는 정반대이며, 전압원은 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 외부 회로에서 요구하는 만큼의 전류를 출력합니다.
전류원은 전압원과 마찬가지로 가변 장치로 제작될 수 있으며, 매우 정밀한 양의 전류를 생성하도록 설계될 수 있습니다. 가변 전압원 대신 가변 전류원으로 송신기 장치를 제작한다면, 전압 대신 전류를 기반으로 계측 신호 시스템을 설계할 수 있습니다.
이 시점에서 송신기 전류원의 내부 작동 방식은 고려할 필요가 없으며, 플로트 위치의 변화에 따라 출력이 달라진다는 사실만 고려하면 됩니다. 이는 전압 신호 시스템에서 전위차계 설정이 플로트 위치에 따라 전압 출력을 달리하는 것과 마찬가지입니다.
이제 표시기가 전압계가 아니라 전류계라는 점에 유의하세요(저울은 항상 탱크의 물의 인치, 피트 또는 미터로 교정됨). 회로가 직렬 구성 (케이블 저항을 고려)이기 때문에 모든 구성 요소를 통해 전류가 정확히 동일 합니다 . 케이블 저항이 있든 없든 표시기의 전류는 송신기의 전류와 정확히 동일하므로 전압 신호 시스템에서 발생할 수 있는 오류가 발생하지 않습니다. 신호 저하가 전혀 없다는 이러한 보장은 전류 신호 시스템 과전압 신호 시스템의 확실한 이점입니다.
4-20 mA 전류 루프
현대에 가장 일반적으로 사용되는 전류 신호 표준은 4~20밀리암페어 (4~20mA) 루프로, 4밀리암페어는 측정의 0%를 나타내고, 20밀리암페어는 100%를 나타내고, 12밀리암페어는 50%를 나타냅니다. 4~20mA 표준의 편리한 특징은 1~5볼트 표시 계측기로 신호를 쉽게 변환할 수 있다는 것입니다. 회로와 직렬로 연결된 간단한 250옴 정밀 저항은 4밀리암페어에서 1볼트, 20밀리암페어에서 5볼트 강하를 생성합니다.
| 0 | 4.0 mA | 1.0 볼트 |
| 10 | 5.6 밀리암페어 | 1.4V(1.4V) |
| 20 | 7.2 밀리암페어 | 1.8V(1.8V) |
| 25 | 8.0 mA | 2.0 볼트 |
| 30 | 8.8 밀리암페어 | 2.2 볼트 |
| 40 | 10.4 밀리암페어 | 2.6V(2.6V) |
| 50 | 12.0 mA | 3.0V(3.0V) |
| 60 | 13.6 밀리암페어 | 3.4V(3.4V) |
| 70 | 15.2 밀리암페어 | 3.8V(3.8V) |
| 75 | 16.0 mA | 4.0V(4.0V) |
| 80 | 16.8 밀리암페어 | 4.2V(4.2V) |
| 90 | 18.4 밀리암페어 | 4.6V(4.6V) |
| 100 | 20.0 mA | 5.0V(5.0V) |
현재 4-20밀리암페어의 루프 스케일은 항상 현재 계측기의 표준이었던 것은 아닙니다 . 한동안 10-50밀리암페어 표준도 있었지만, 그 표준은 그 이후로 폐기되었습니다. 4-20밀리암페어 루프가 결국 우위를 점하게 된 한 가지 이유는 안전 때문입니다. 10-50mA 시스템 설계보다 회로 전압과 전류 레벨이 낮아 개인 감전 부상 및/또는 특정 산업 환경에서 인화성 분위기를 점화할 수 있는 스파크 발생 가능성이 적었습니다.
검토:
- 전류원 은 회로를 통해 일정한 양의 전류를 출력하는 장치(일반적으로 여러 개의 전자 부품으로 구성)로, 회로에 일정한 양의 전압을 출력하는 전압원(이상적인 배터리)과 비슷합니다.
- 전류 "루프" 계측 회로는 모든 구성 요소에 전류가 동일하게 흐르는 직렬 회로 원리를 사용하여 배선 저항으로 인한 신호 오류가 발생하지 않도록 보장합니다.
- 현대 사용에서 가장 흔한 아날로그 전류 신호 표준은 "4~20 밀리암페어 전류 루프"입니다.