Das 4–20-mA-Signal ist eines der wichtigsten Standardsignale in der industriellen Messtechnik. Drucktransmitter, Temperaturmessumformer, Füllstandsensoren, Durchflussmessgeräte, Stellungsregler und viele weitere Feldgeräte übertragen ihre Messwerte über eine Stromschleife an SPS, Leitsystem, Regler oder Anzeige.
Wenn Messwerte nicht plausibel sind, die SPS falsche Werte anzeigt oder ein Messumformer nach dem Austausch nicht korrekt arbeitet, muss die Stromschleife systematisch geprüft werden. Dabei geht es nicht nur darum, den Strom zu messen. Häufig muss ein 4–20-mA-Signal auch simuliert, aktiv ausgegeben oder mit 24-V-Schleifenversorgung geprüft werden.
Ein Stromschleifenkalibrator wie der UPS4E Loop Calibrator ist dafür ein sehr praktisches Werkzeug. Er kann mA-Signale messen und geben, 24 V Schleifenversorgung bereitstellen, Prozentwerte anzeigen, Prüfpunkte anfahren, Rampen erzeugen, Ventiltests durchführen und über einen integrierten 250-Ω-Widerstand HART-Anwendungen unterstützen.
Passende Geräte finden Sie in den Kategorien
Prozesskalibratoren
und
Simulatoren.
Für die Prüfung von 4–20-mA-Stromschleifen ist besonders der
UPS4E Stromschleifenkalibrator / Loop Calibrator
relevant. Je nach Anwendung können außerdem
DPI620 GENII,
DPI802,
DPI880,
HT8051
oder
HT8100
geeignet sein.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist ein 4–20-mA-Signal?
- Warum muss ein 4–20-mA-Signal geprüft oder kalibriert werden?
- Aufbau einer 4–20-mA-Stromschleife
- Messen, Geben und Simulieren: die wichtigsten Betriebsarten
- Source und Sink: aktive und passive Stromschleifen verstehen
- 24-V-Schleifenversorgung richtig einsetzen
- 4–20 mA in Prozent: 0, 25, 50, 75 und 100 % prüfen
- SPS-Eingang mit 4–20 mA testen
- Messumformer und Transmitter prüfen
- Step-, Span- und Rampenfunktionen sinnvoll nutzen
- Ventiltest und Stellungsregler prüfen
- HART-Unterstützung mit 250-Ω-Widerstand
- Typische Verdrahtungsfehler und Messfehler
- UPS4E: kompakter Stromschleifenkalibrator für 4–20 mA
- Produktvergleich: welcher Kalibrator passt?
- Praxisbeispiele aus Instandhaltung und Prozessmesstechnik
- Checkliste: 4–20-mA-Stromschleife prüfen
- Fazit
- FAQ: Häufige Fragen zur 4–20-mA-Kalibrierung
Was ist ein 4–20-mA-Signal?
Ein 4–20-mA-Signal ist ein analoges Stromsignal zur Übertragung von Messwerten. Der untere Messbereichsendwert wird typischerweise mit 4 mA übertragen, der obere Messbereichsendwert mit 20 mA. Der Bereich zwischen 4 und 20 mA entspricht dem nutzbaren Messbereich des Geräts.
Der Vorteil eines Stromsignals liegt darin, dass es gegenüber Spannungsabfällen auf Leitungen deutlich robuster ist als ein einfaches Spannungssignal. Deshalb wird 4–20 mA besonders in der Prozessindustrie, im Maschinenbau, in Energieanlagen, Wasser-/Abwassertechnik, Chemie, Petrochemie und Gebäudetechnik eingesetzt.
Ein weiterer Vorteil: 4 mA entsprechen nicht null Strom. Dadurch kann ein Leitungsbruch oder ein Ausfall leichter erkannt werden. Wenn statt 4 mA plötzlich 0 mA anliegen, ist das ein Hinweis auf eine Unterbrechung, fehlende Versorgung oder einen Fehler in der Stromschleife.
Warum muss ein 4–20-mA-Signal geprüft oder kalibriert werden?
In der Praxis ist das 4–20-mA-Signal häufig die Schnittstelle zwischen Feldgerät und Automatisierung. Wenn dort ein Fehler entsteht, zeigt die SPS oder das Leitsystem einen falschen Prozesswert an. Das kann zu falscher Regelung, Fehlalarmen, Anlagenstillstand oder Qualitätsproblemen führen.
Eine Prüfung der Stromschleife ist besonders sinnvoll nach dem Austausch eines Messumformers, nach Arbeiten an der Verdrahtung, bei unplausiblen Messwerten, bei Inbetriebnahme oder bei wiederkehrender Wartung. Dabei sollte nicht nur das Feldgerät betrachtet werden, sondern die gesamte Messkette: Sensor, Messumformer, Schleifenversorgung, Leitung, Eingangskarte, Anzeige und Skalierung.
| Problem | Mögliche Ursache | Geeignete Prüfung |
|---|---|---|
| SPS zeigt falschen Wert | Skalierung, Eingangskarte oder Stromsignal fehlerhaft. | mA-Signal direkt am SPS-Eingang simulieren. |
| Transmitter liefert kein Signal | Keine 24-V-Versorgung, Leitungsbruch oder falsche Verdrahtung. | Schleifenversorgung und Stromaufnahme prüfen. |
| Messwert springt | Kontaktproblem, Störung oder instabile Versorgung. | Stromsignal über Zeit beobachten. |
| Messbereich passt nicht | Falscher LRV/URV oder falsche SPS-Skalierung. | 4, 8, 12, 16 und 20 mA prüfen. |
| Ventil fährt falsch | Stellungsregler, Signalrichtung oder Kalibrierung fehlerhaft. | mA-Signal in Stufen und Rampe ausgeben. |
Aufbau einer 4–20-mA-Stromschleife
Eine 4–20-mA-Stromschleife besteht typischerweise aus einer Spannungsversorgung, einem Messumformer oder Transmitter, der Signalleitung und einem Eingang in SPS, Regler, Anzeige oder Leitsystem. Je nach Gerät kann die Schleife aktiv oder passiv sein.
Bei einem 2-Leiter-Transmitter werden Versorgung und Signal über dieselben zwei Leitungen geführt. Der Transmitter moduliert den Strom innerhalb der Schleife entsprechend dem Messwert. Bei 3- oder 4-Leiter-Geräten können Versorgung und Signal getrennt geführt sein.
Für die Fehlersuche ist entscheidend zu wissen, wo der Strom gemessen wird und welches Gerät die Schleife versorgt. Viele Fehler entstehen, weil zwei aktive Quellen gegeneinander arbeiten oder weil eine passive Schleife ohne Versorgung geprüft wird.
Messen, Geben und Simulieren: die wichtigsten Betriebsarten
Ein Loop Calibrator muss verschiedene Aufgaben abdecken. Beim Messen wird der vorhandene Schleifenstrom erfasst. Beim Geben erzeugt der Kalibrator selbst ein definiertes mA-Signal. Beim Simulieren verhält sich der Kalibrator wie ein passiver Transmitter und benötigt eine externe Schleifenversorgung.
Diese Unterscheidung ist wichtig, weil die Messaufgabe bestimmt, wie der Kalibrator angeschlossen wird. Wer einen SPS-Eingang testen möchte, gibt meist ein mA-Signal vor. Wer einen vorhandenen Transmitter prüfen möchte, misst den Strom in der Schleife. Wer einen passiven Transmitter simulieren möchte, nutzt die vorhandene 24-V-Schleifenversorgung.
| Betriebsart | Was macht der Kalibrator? | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| mA messen | Erfasst den vorhandenen Strom in der Schleife. | Transmitterausgang oder Stromschleife prüfen. |
| mA geben / Source | Erzeugt aktiv ein definiertes Stromsignal. | SPS-Eingang, Anzeige oder Regler testen. |
| mA simulieren / Sink | Simuliert einen passiven Transmitter in externer Schleife. | Messkette mit vorhandener 24-V-Versorgung prüfen. |
| 24 V Loop Supply | Versorgt einen passiven Transmitter. | Feldgerät ohne externe Versorgung testen. |
Source und Sink: aktive und passive Stromschleifen verstehen
Die Begriffe Source und Sink führen in der Praxis häufig zu Verwechslungen. Im Source-Betrieb stellt der Kalibrator selbst den Strom bereit. Er ist also die aktive Quelle. Im Sink- oder Simulationsbetrieb stellt eine externe Quelle die Spannung bereit, und der Kalibrator regelt den Strom wie ein passiver Transmitter.
Wenn die Betriebsart falsch gewählt wird, entstehen typische Probleme: Es fließt kein Strom, die Anzeige bleibt bei 0 mA, die Sicherung spricht an oder zwei Versorgungen arbeiten gegeneinander. Deshalb sollte vor dem Anschluss geklärt werden, ob die Schleife aktiv oder passiv ist.
Bei der Arbeit im Feld hilft ein strukturierter Ansatz: Zuerst prüfen, ob 24 V vorhanden sind. Dann klären, ob der Prüfling Strom liefert oder Strom benötigt. Anschließend die passende Betriebsart am Kalibrator wählen.
24-V-Schleifenversorgung richtig einsetzen
Viele 4–20-mA-Transmitter benötigen eine 24-V-Schleifenversorgung. Wenn diese Versorgung in der Anlage nicht verfügbar ist oder der Transmitter ausgebaut auf der Werkbank geprüft wird, ist ein Kalibrator mit integrierter 24-V-Versorgung besonders hilfreich.
Der UPS4E kann eine 24-V-Schleifenversorgung bereitstellen. Damit lassen sich passive Transmitter versorgen und gleichzeitig das mA-Signal prüfen. Das ist besonders praktisch bei Inbetriebnahme, Fehlersuche oder Vorabprüfung eines Messumformers.
Wichtig ist, die Polarität und die zulässige Bürde zu beachten. Eine falsch angeschlossene Schleifenversorgung ist eine häufige Ursache für Fehlmessungen. Auch die Eingangsbürde der SPS, zusätzliche HART-Widerstände und Leitungslängen können Einfluss auf die Schleife haben.
4–20 mA in Prozent: 0, 25, 50, 75 und 100 % prüfen
Bei der Kalibrierung von 4–20-mA-Signalen wird häufig in Prozentpunkten gearbeitet. Dabei entsprechen 4 mA dem unteren Messbereichsendwert, also 0 %. 20 mA entsprechen dem oberen Messbereichsendwert, also 100 %. Die Zwischenpunkte sind einfach ableitbar.
| Prozentwert | Stromsignal | Typischer Zweck |
|---|---|---|
| 0 % | 4 mA | Unterer Messbereichsendwert prüfen. |
| 25 % | 8 mA | Linearität im unteren Bereich prüfen. |
| 50 % | 12 mA | Mittelpunkt und Skalierung prüfen. |
| 75 % | 16 mA | Linearität im oberen Bereich prüfen. |
| 100 % | 20 mA | Oberer Messbereichsendwert prüfen. |
Diese Punkte eignen sich gut zur Prüfung von SPS-Eingängen, Anzeigen, Schreibern und Reglern. Wenn ein Eingang korrekt skaliert ist, muss jeder mA-Wert dem passenden Prozesswert entsprechen. Beispiel: Ein Drucktransmitter ist auf 0 bis 10 bar skaliert. Dann müssen 4 mA = 0 bar, 12 mA = 5 bar und 20 mA = 10 bar ergeben.
SPS-Eingang mit 4–20 mA testen
Ein häufiger Anwendungsfall ist die Prüfung eines SPS-Eingangs. Dazu wird der Transmitter abgeklemmt und der Kalibrator gibt ein definiertes mA-Signal auf den Eingang. In der SPS oder im Leitsystem wird dann kontrolliert, ob der angezeigte Prozesswert korrekt ist.
Diese Prüfung ist besonders hilfreich, wenn unklar ist, ob der Fehler vom Feldgerät oder von der Automatisierung kommt. Wenn die SPS bei 4, 12 und 20 mA korrekt reagiert, ist die Eingangskarte und Skalierung wahrscheinlich in Ordnung. Wenn die Werte nicht passen, muss die SPS-Skalierung, die Verdrahtung oder der Eingang geprüft werden.
Bei der Prüfung sollte dokumentiert werden, welcher Stromwert eingespeist wurde und welcher Prozesswert angezeigt wurde. So lassen sich Skalierungsfehler schnell erkennen.
Messumformer und Transmitter prüfen
Bei einem Messumformer wird geprüft, ob das Ausgangssignal zum Eingangssignal oder Prozesswert passt. Bei einem Drucktransmitter wird zum Beispiel ein definierter Druck angelegt und das 4–20-mA-Signal gemessen. Bei einem Temperaturmessumformer kann ein Sensorsignal simuliert oder der mA-Ausgang kontrolliert werden.
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen einer reinen Signalprüfung und einer vollständigen Kalibrierung der Messkette. Eine reine mA-Prüfung zeigt, ob das Ausgangssignal korrekt übertragen wird. Eine vollständige Kalibrierung betrachtet zusätzlich den Sensor, den Prozesswert, die Referenz und die Umrechnung im Messumformer.
Für den Service ist eine mA-Prüfung trotzdem sehr wertvoll. Sie zeigt schnell, ob Signal, Verdrahtung, Spannungsversorgung und Skalierung plausibel sind.
Step-, Span- und Rampenfunktionen sinnvoll nutzen
Ein moderner Loop Calibrator kann nicht nur einzelne mA-Werte ausgeben, sondern auch automatische Stufen oder Rampen erzeugen. Das spart Zeit und macht Prüfungen reproduzierbarer.
Step-Funktionen eignen sich für typische Prüfpunkte wie 4, 8, 12, 16 und 20 mA. Eine Rampenfunktion verändert das Signal kontinuierlich über einen definierten Bereich. Damit lässt sich prüfen, ob Anzeigen, Regler, SPS-Eingänge oder Stellglieder sauber über den gesamten Bereich reagieren.
Besonders bei Inbetriebnahme und Fehlersuche ist das hilfreich. Der Techniker kann das Signal gezielt verändern und beobachten, ob die Anlage erwartungsgemäß reagiert.
Ventiltest und Stellungsregler prüfen
4–20 mA werden nicht nur für Messwerte verwendet, sondern auch zur Ansteuerung von Stellungsreglern und Ventilen. In solchen Fällen kann ein Loop Calibrator ein definiertes Stellsignal ausgeben und die Reaktion des Ventils sichtbar machen.
Ein Ventiltest hilft zu prüfen, ob ein Ventil bei 4 mA geschlossen, bei 20 mA geöffnet oder entsprechend der gewünschten Kennlinie positioniert wird. Auch Zwischenwerte wie 25, 50 und 75 % sind wichtig, um Reibung, Hysterese oder mechanische Probleme zu erkennen.
Bei sicherheitsrelevanten oder prozesskritischen Ventilen darf ein Test nur nach Freigabe und mit geeigneter Vorbereitung durchgeführt werden. Ein simuliertes Stellsignal kann reale Anlagenbewegungen auslösen.
HART-Unterstützung mit 250-Ω-Widerstand
Viele 4–20-mA-Transmitter nutzen zusätzlich HART-Kommunikation. Dafür wird in der Stromschleife häufig eine Mindestbürde benötigt. Ein 250-Ω-Widerstand ist in vielen Anwendungen der typische Wert, um die HART-Kommunikation zu unterstützen.
Der UPS4E besitzt einen integrierten 250-Ω-Widerstand zur HART-Unterstützung. Das ist besonders praktisch, wenn ein HART-Kommunikator oder ein entsprechendes Gerät in die Schleife eingebunden werden soll und die vorhandene Bürde nicht ausreicht.
Wichtig ist: Der Widerstand ersetzt nicht die fachgerechte HART-Parametrierung. Er schafft lediglich eine geeignete Schleifenbedingung, damit die Kommunikation zuverlässig funktionieren kann.
Typische Verdrahtungsfehler und Messfehler
Bei 4–20-mA-Stromschleifen sind viele Fehler einfach, aber in der Praxis sehr häufig. Dazu gehören falsche Polarität, fehlende 24-V-Versorgung, falsche Betriebsart des Kalibrators, Leitungsbruch, falsche SPS-Skalierung oder eine zu hohe Bürde.
Auch Verwechslungen zwischen aktivem und passivem Eingang kommen regelmäßig vor. Wenn ein Transmitter, eine SPS-Karte und ein Kalibrator gleichzeitig als aktive Quelle wirken, kann die Messung nicht korrekt funktionieren. Umgekehrt fließt bei einer passiven Schleife ohne Versorgung kein Strom.
| Fehler | Typisches Symptom | Prüfansatz |
|---|---|---|
| Falsche Polarität | 0 mA oder keine Anzeige. | Anschluss und Klemmenbelegung prüfen. |
| Keine Schleifenversorgung | Passiver Transmitter liefert kein Signal. | 24 V messen oder Loop Supply verwenden. |
| Falsche Betriebsart | Signal lässt sich nicht einstellen. | Source/Sink/Messen korrekt wählen. |
| Falsche Skalierung | SPS-Wert passt nicht zum mA-Signal. | 4, 12 und 20 mA einspeisen und Anzeige vergleichen. |
| Zu hohe Bürde | Signal erreicht 20 mA nicht stabil. | Bürde, Leitungslänge und Eingang prüfen. |
UPS4E: kompakter Stromschleifenkalibrator für 4–20 mA
Der
UPS4E Stromschleifenkalibrator / Loop Calibrator
ist besonders für Anwender geeignet, die 4–20-mA-Stromschleifen schnell und zuverlässig im Feld prüfen möchten. Er kann mA-Signale messen und geben, 24-V-Schleifenversorgung bereitstellen und typische Prüffunktionen wie Step, Span, Rampenfunktion und Ventiltest unterstützen.
Der Mess- und Ausgangsbereich von 0 bis 24 mA deckt typische 4–20-mA-Anwendungen inklusive Über- und Unterbereich ab. Dadurch lassen sich nicht nur Standardpunkte prüfen, sondern auch Fehlerbereiche oder Diagnosezustände besser bewerten.
Besonders praktisch ist die Anzeige von mA und Prozentwerten. Der Techniker sieht sofort, ob ein Signal bei 4 mA dem Nullpunkt, bei 12 mA dem Mittelpunkt oder bei 20 mA dem oberen Messbereich entspricht. Das erleichtert die Arbeit an Messumformern, SPS-Eingängen und Stellgeräten deutlich.
| UPS4E-Funktion | Nutzen | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| 0–24 mA messen und geben | Deckt 4–20 mA und Fehlerbereiche ab. | Stromschleifen, SPS-Eingänge und Transmitter prüfen. |
| 24 V Schleifenversorgung | Passive Transmitter können direkt versorgt werden. | Werkbanktest, Inbetriebnahme und Fehlersuche. |
| Step / Span / Rampe | Automatische Prüfpunkte und Signalverläufe. | Wiederholbare Prüfungen und Funktionskontrollen. |
| Ventiltest | Stellglieder gezielt ansteuern. | Stellungsregler und Ventile prüfen. |
| 250-Ω-HART-Widerstand | Unterstützt HART-Kommunikation. | HART-Transmitter und Schleifenbedingungen prüfen. |
Produktvergleich: welcher Kalibrator passt?
Die passende Lösung hängt davon ab, ob nur eine einfache Stromschleife geprüft, ein kompletter Prozesskalibrator benötigt oder zusätzlich Druck, Temperatur, Frequenz oder Dokumentation gefordert wird. Für reine 4–20-mA-Aufgaben ist ein kompakter Loop Calibrator wie der UPS4E meist besonders effizient.
| Produkt / Kategorie | Geeignet für | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| UPS4E Stromschleifenkalibrator | 4–20-mA-Signale messen, geben, simulieren und Schleifen versorgen. | Stromschleifen, Messumformer, SPS-Eingänge, Ventiltest. |
| DPI620 GENII Multifunktionskalibrator | Umfangreiche Prozesskalibrierung mit mehreren Signalarten. | Service, Instandhaltung, dokumentierte Kalibrierungen. |
| DPI802 Prozesskalibrator | Elektrische Prozesssignale und Loop-Prüfungen. | Feldeinsatz und einfache Prozesskalibrierung. |
| DPI880 Multifunktionskalibrator | Breitere elektrische und prozesstechnische Kalibrieraufgaben. | Werkstatt, Service und Inbetriebnahme. |
| HT8051 / HT8100 | Elektrische Signale simulieren und prüfen. | Loop-Tests, Signalprüfung und Inbetriebnahme. |
Praxisbeispiele aus Instandhaltung und Prozessmesstechnik
Beispiel 1: SPS-Eingang zeigt falschen Prozesswert
Ein Drucktransmitter ist auf 0 bis 10 bar skaliert, aber die SPS zeigt bei normalem Betrieb unplausible Werte. Mit dem UPS4E werden 4, 12 und 20 mA direkt auf den SPS-Eingang gegeben. Die Anzeige muss 0, 5 und 10 bar entsprechen. Weicht sie ab, liegt der Fehler wahrscheinlich in Skalierung, Eingangskarte oder Verdrahtung.
Beispiel 2: Passiver Transmitter ohne Schleifenversorgung prüfen
Ein 2-Leiter-Transmitter soll auf der Werkbank geprüft werden. Da keine Anlagenversorgung vorhanden ist, stellt der Loop Calibrator die 24-V-Schleifenversorgung bereit und misst gleichzeitig das Ausgangssignal. So kann der Transmitter unabhängig von der Anlage getestet werden.
Beispiel 3: Ventil mit 4–20 mA ansteuern
Ein Stellventil soll bei Inbetriebnahme geprüft werden. Der Kalibrator gibt definierte mA-Werte aus. Bei 4 mA muss das Ventil in der Grundstellung stehen, bei 12 mA ungefähr in Mittelstellung und bei 20 mA im oberen Stellbereich. Mit einer Rampe kann das Bewegungsverhalten zusätzlich geprüft werden.
Beispiel 4: HART-Transmitter kommuniziert nicht
Ein HART-Kommunikator erhält keine Verbindung zum Transmitter. Die Schleife wird geprüft und es wird festgestellt, dass keine ausreichende Bürde vorhanden ist. Der integrierte 250-Ω-Widerstand des UPS4E kann helfen, geeignete Bedingungen für die HART-Kommunikation herzustellen.
Beispiel 5: Unklarer Fehler in der Stromschleife
Eine Stromschleife zeigt sporadisch 0 mA. Zuerst wird die 24-V-Versorgung geprüft, danach die Verdrahtung und anschließend das Signal des Transmitters gemessen. Durch schrittweises Trennen und Simulieren lässt sich eingrenzen, ob der Fehler im Feldgerät, in der Leitung oder im Eingang liegt.
Checkliste: 4–20-mA-Stromschleife prüfen
Mit dieser Checkliste lässt sich eine 4–20-mA-Stromschleife strukturiert prüfen.
| Prüffrage | Warum wichtig? | Praxisempfehlung |
|---|---|---|
| Ist die Schleife aktiv oder passiv? | Davon hängt die Betriebsart des Kalibrators ab. | Source, Sink oder Messen bewusst wählen. |
| Ist eine 24-V-Schleifenversorgung vorhanden? | Passive Transmitter benötigen Versorgung. | Spannung messen oder Loop Supply verwenden. |
| Ist die Polarität korrekt? | Falsche Polarität verhindert Stromfluss. | Klemmenbelegung und Anschlussplan prüfen. |
| Passt die SPS-Skalierung? | mA-Signal muss in richtigen Prozesswert umgerechnet werden. | 4, 12 und 20 mA einspeisen und Anzeige vergleichen. |
| Erreicht die Schleife 20 mA stabil? | Zu hohe Bürde kann den oberen Bereich begrenzen. | Bürde, Leitungslänge und Eingang prüfen. |
| Wird HART verwendet? | Kommunikation benötigt geeignete Schleifenbedingungen. | 250-Ω-Widerstand und Bürde beachten. |
| Soll ein Ventil angesteuert werden? | mA-Signal kann reale Bewegung auslösen. | Freigabe und sichere Betriebsbedingungen prüfen. |
| Muss dokumentiert werden? | Prüfergebnisse sollen nachvollziehbar bleiben. | mA-Wert, Anzeige und Ergebnis erfassen. |
Fazit: 4–20-mA-Signale sicher prüfen mit dem richtigen Loop Calibrator
Die Kalibrierung und Prüfung von 4–20-mA-Signalen gehört zu den wichtigsten Aufgaben in der Prozessmesstechnik. Fehler in der Stromschleife können zu falschen Messwerten, Fehlalarmen, Regelproblemen oder Anlagenstillständen führen. Deshalb sollten Messumformer, Stromschleife und SPS-Eingang systematisch geprüft werden.
Wichtig ist die richtige Unterscheidung zwischen Messen, Geben und Simulieren. Ebenso entscheidend sind 24-V-Schleifenversorgung, korrekte Verdrahtung, passende SPS-Skalierung, Prüfung typischer Prozentpunkte und bei HART-Anwendungen eine geeignete Bürde.
Der
UPS4E Stromschleifenkalibrator
ist dafür eine sehr passende Lösung. Er kann 0–24 mA messen und geben, 24 V Schleifenversorgung bereitstellen, Prozentwerte anzeigen, Step-, Span-, Rampen- und Ventiltestfunktionen nutzen und über den integrierten 250-Ω-Widerstand HART-Anwendungen unterstützen. Damit eignet er sich ideal für Instandhaltung, Service, Inbetriebnahme und Fehlersuche an 4–20-mA-Stromschleifen.
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und
Simulatoren.
FAQ: Häufige Fragen zur 4–20-mA-Kalibrierung
Was bedeutet 4–20 mA?
4–20 mA ist ein analoges Stromsignal. 4 mA entsprechen typischerweise dem unteren Messbereichsendwert, 20 mA dem oberen Messbereichsendwert. Werte dazwischen bilden den Prozesswert linear ab.
Warum beginnt das Signal bei 4 mA und nicht bei 0 mA?
Der sogenannte Live-Zero bei 4 mA ermöglicht die Erkennung von Leitungsbruch oder Ausfall. Wenn 0 mA anliegen, ist das meist ein Hinweis auf einen Fehler und nicht auf einen normalen Messwert.
Wie kalibriert man ein 4–20-mA-Signal?
Typischerweise werden definierte Prüfpunkte wie 4, 8, 12, 16 und 20 mA gemessen oder ausgegeben. Anschließend wird geprüft, ob Anzeige, SPS oder Messumformer den passenden Prozesswert darstellen.
Was ist der Unterschied zwischen Messen, Geben und Simulieren?
Beim Messen erfasst der Kalibrator den vorhandenen Schleifenstrom. Beim Geben erzeugt er aktiv ein mA-Signal. Beim Simulieren verhält er sich wie ein passiver Transmitter in einer extern versorgten Stromschleife.
Was bedeutet Source und Sink bei einem Loop Calibrator?
Source bedeutet, dass der Kalibrator aktiv ein Stromsignal ausgibt. Sink bedeutet, dass der Kalibrator einen passiven Transmitter simuliert und eine externe Schleifenversorgung benötigt.
Wann braucht man 24-V-Schleifenversorgung?
Eine 24-V-Schleifenversorgung wird benötigt, wenn ein passiver 2-Leiter-Transmitter geprüft werden soll und keine externe Versorgung vorhanden ist. Ein Kalibrator mit Loop Supply kann den Transmitter versorgen.
Wie prüft man einen SPS-Eingang mit 4–20 mA?
Der Kalibrator gibt definierte mA-Werte auf den SPS-Eingang. In der SPS oder im Leitsystem wird kontrolliert, ob die passenden Prozesswerte angezeigt werden.
Wofür braucht man einen 250-Ω-Widerstand bei HART?
HART-Kommunikation benötigt häufig eine Mindestbürde in der Stromschleife. Ein 250-Ω-Widerstand schafft geeignete Bedingungen, damit ein HART-Kommunikator zuverlässig mit dem Transmitter kommunizieren kann.
Was ist ein Ventiltest mit 4–20 mA?
Beim Ventiltest gibt der Kalibrator definierte mA-Signale aus, um die Reaktion eines Stellungsreglers oder Ventils zu prüfen. Dabei können Stufen oder Rampen verwendet werden.
Wofür eignet sich der UPS4E?
Der UPS4E eignet sich zum Messen, Geben und Simulieren von 0–24-mA-Signalen, zur Bereitstellung von 24-V-Schleifenversorgung, für Step-, Span-, Rampen- und Ventiltests sowie zur HART-Unterstützung über einen integrierten 250-Ω-Widerstand.
Welche Produkte eignen sich für die Prüfung von 4–20-mA-Stromschleifen?
Besonders geeignet ist der
UPS4E Stromschleifenkalibrator. Je nach Umfang der Prüfaufgabe können außerdem DPI620 GENII, DPI802, DPI880, HT8051 oder HT8100 passend sein.
