Transmissor de Malha 4–20 mA

O circuito de corrente de 4—20 mA é o padrão dominante para transmissão de sensores de controle de processos industriais. Um transmissor converte uma variável de processo (pressão, temperatura, vazão, nível) em uma corrente proporcional na faixa de 4 a 20 mA. A corrente é constante em qualquer parte do circuito em série, tornando-a imune a quedas de tensão em cabos longos (ao contrário dos sinais de tensão). O zero ativo (4 mA na entrada zero, não 0 mA) permite a detecção de um fio quebrado (0 mA) versus uma leitura de zero genuína. O mapeamento é linear: I = 4 + 16 × (X − X_min)/(X_max − X_min) mA, onde X é a variável do processo. O receptor converte corrente em tensão em um resistor de carga (normalmente 250 Ω, fornecendo 1—5 V) para entrada ADC. O orçamento de tensão requer: V_supply ≥ V_transmitter_min + I × R_loop_total. Com alimentação de 24 V e tensão mínima do transmissor de 12 V, a resistência máxima do circuito é (24 − 12) /0,02 = 600 Ω, o suficiente para ~ 300 m de cabo de 24 AWG. O protocolo HART (Highway Addressable Remote Transducer) sobrepõe um sinal FSK de ± 0,5 mA à corrente de 4—20 mA sem perturbar o sinal do processo, permitindo a configuração digital e o diagnóstico.