Calculateur de mise à l'échelle boucle 4-20 mA

Convertit entre un signal courant 4-20 mA et une valeur en unité ingénierie (pression, température, niveau, etc.). Bidirectionnel — laissez un côté vide pour le calculer.

Valeur convertie —

Signal (mA) (mA) —

État NAMUR NE 43 —

Formule

SIGNAL → VALEUR PROCÉDÉ

  PV  =  PV_min + (I − 4) / 16 × (PV_max − PV_min)

  Variables :
    I        signal courant (mA), de 4 à 20
    PV_min   valeur procédé à 4 mA (0 % de l'échelle)
    PV_max   valeur procédé à 20 mA (100 % de l'échelle)
    PV       valeur procédé calculée

  Pourquoi : conversion linéaire — chaque mA de courant additionnel
  correspond à 1/16 de l'échelle procédé. Exemple : capteur de
  pression 0–10 bar avec signal à 12 mA → PV = 0 + (12−4)/16 × 10 = 5 bar.


VALEUR PROCÉDÉ → SIGNAL

  I  =  4 + (PV − PV_min) / (PV_max − PV_min) × 16

  Pourquoi : conversion inverse, utile pour configurer un automate qui
  doit générer un signal 4-20 mA en sortie analogique (positionneur de
  vanne, consigne moteur).


POURQUOI 4-20 mA ET PAS 0-20 mA

  4 mA       →  "live zero" — distingue 0 % d'une rupture de câble
  0 mA       →  défaut détectable (vs. 0 mA = vraie valeur minimale en 0-20)
  Plage      =  16 mA utile
  Boucle 2 fils  →  les 4 mA minimum alimentent le transmetteur

  Pourquoi : le standard 4-20 mA s'est imposé dans les années 1950 pour
  sa robustesse aux longueurs de câble (jusqu'à plusieurs kilomètres) et
  son immunité aux parasites. Le « zéro vivant » à 4 mA est devenu LA
  convention de diagnostic — base de la norme NAMUR NE 43.

Reference: NAMUR NE 43

La boucle de courant 4-20 mA est le standard industriel de facto pour la transmission de signaux analogiques depuis les années 1970. Ce calculateur gère la conversion bidirectionnelle entre la valeur courant (mA) et la grandeur procédé (PV) pour toute échelle.

NAMUR NE 43 définit les bandes de diagnostic :

< 3,6 mA : défaillance capteur ou rupture de fil
3,6 – 4 mA : sous-gamme (saturation basse)
4 – 20 mA : plage de fonctionnement normale
20 – 21 mA : sur-gamme (saturation haute)
> 21 mA : défaillance capteur (surintensité)

Un transmetteur moderne signale explicitement les défauts diagnostics via ces valeurs hors-gamme plutôt que d’échouer silencieusement dans la bande normale.

Calculateur de mise à l'échelle boucle 4-20 mA

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Standards

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