Подключение токового датчика 4–20 мА

5 июн 2021
Как известно современная автоматика включает в себя токовые датчики. Здесь могут быть датчики давления, разряжения, температуры, расхода и т.д. Все они подключаются по одному принципу. Отклонения бывают только в нюансах.

Объясню простым языком как всё устроено, и как подключить любой датчик без сложных обозначений и схем, используя простые наглядные рисунки. Не станем называть приборы как: «первичный», «вторичный» и т.д. Всё без умных терминов где:

Измерительный прибор – это прибор, на котором отображаются измерения.

Блок питания – это стандартный блок питания 24 вольта.

Датчик – это любой токовый датчик, который нужно подключить.

«+» «-» прибора – это клеммы «+» «-» токового входа прибора

Для начала давайте определимся, почему же это токовая петля.

Посмотрим на первое изображение.
ENERGETIK.UZ

Мы будим рассматривать как стандартное движение тока от потенциала со знаком «+» к потенциалу со знаком «-» источника питания.

Таким образом, ток начинает своё движение от блока питания клеммы «+» по красному проводу (2) и приходит к клемме «+» датчика. Далее от клеммы «-» приходит в прибор по жёлтому проводу (3) на клемму «+». После этого, от прибора с клеммы «-» по синему проводу (1) приходит обратно к источнику питания на клемму «-».

Как видно ток от источника питания прошел все цепи, и вернулся к блоку питания. То есть сделал петлю. Эта основа подключения токовых датчиков, которую нужно знать. О нюансах поговорим ниже.

А теперь объясню, как всё запомнить просто, раз и навсегда.

В первую очередь подключаем клемму «-» блока питания к клемме «-» измерительного прибора. На изображении это синий провод (1). В измерительном приборе обозначение «-» может быть разным: «-», «общий», «GND ». По этому, чтобы не запутаться сначала находим его по схеме и подключаем.

Ниже будут примеры с разным обозначением.

После того как минуса блока питания и измерительного прибора соединены, подключаем «+» с блока питания к клемме «+» токового датчика. На изображении это красный провод (2). То есть подаём питание на датчик.

Ну и наконец, остался один провод, с которым уже не запутаться. Подключаем оставшуюся клемму «-» датчика к токовому входу прибора «+». На изображении это жёлтый провод (3).

У токового входа могут быть разные обозначения, например: «+», токовый вход или вход 4-20 мА. Это указано на схеме прибора, к которому будет подключение.

При подключении токового датчика в некоторых приборах необходимо установить компенсационный резистор. Он всегда устанавливается как на следующем изображении под цифрой «4». То есть параллельно токовому входу измерительного прибора. Номинал резистора указан в паспорте прибора. С некоторыми приборами эти резисторы поставляются в комплекте.
ENERGETIK.UZ

Давайте разберём для примера схему прибора ТРМ12.

В этом случае блок питания встроен в прибор, но его клеммы выведены на заднюю панель. Клемма «9» это «+», а клемма «14» это минус блока питания.

На следующем изображении видно, что схема подключения аналогична вышеуказанной, с компенсационным резистором. Единственное отличие это резистор обозначен фиолетовым цветом. Все остальные проводники указаны аналогичными цветами. Блок питания хотя и реализован внутри прибора, но схема его подключения аналогична, как если бы он был внешний.
ENERGETIK.UZ

Ниже на фото подключен токовый датчик температуры к прибору ТРМ 12 с использованием встроенного блока питания. Для подключения использовались провода соответствующих схеме цветов для наглядного отображения. Датчик температуры подключен не через специальный фитинг, а сверху, тоже для наглядности.
ENERGETIK.UZ

На следующем фото аналогичная схема с использованием внешнего блока питания.
ENERGETIK.UZ

Теперь рассмотрим вариант подключения, когда измерительный прибор питается от блока питания 24 вольта и датчик запитан от этого же блока питания. Здесь всё ещё проще.

Рассмотрим на примере прибора АДИ-01.2.
ENERGETIK.UZ

Как видно на данном изображении блок питания питает одновременно прибор и токовую петлю. Единственное отличие, это клемма «8» (Общий) является минусом прибора и токового входа. Ну и маркировка токового входа отличается от маркировки на приборе ТРМ12. Резистор тоже отсутствует.

На следующем фото видно, что после подключения питания 24 вольта на прибор АДИ – 01.1 остаётся подключить только два провода к самому датчику.
ENERGETIK.UZ

После установки приделов измерения датчика, прибор показывает реальную температуру.
ENERGETIK.UZ

Теперь рассмотрим схему подключения токовой петли на примере ЧРП ERMAN.
ENERGETIK.UZ

На данной схеме зелёным прямоугольником выделена схема подключения токовой петли.

Данный ЧРП имеет два токовых входа и встроенный блок питания 24 вольта, что отображено в следующей таблице.
ENERGETIK.UZ

Согласно данной таблице клеммы «IG » и «IF » (жёлтый прямоугольник) это два токовых входа. «24V » (фиолетовый прямоугольник) это плюс встроенного блока питания 24 вольта. «GND » (синий прямоугольник) это общий вывод (как писалось выше «-» «общий» и «GND » это всё одно и тоже). Причём на данной схеме имеется две клеммы «GND ». Хотя и описание у них разное, но внутри они соединены параллельно, и подключать можно к любому из них.

На следующем фото клеммы обозначены соответствующими цветами. Клеммы «GND » также являются минусом блока питания, хотя формулировка в таблице неоднозначная. Минус блока питания и токового входа уже соединены между собой внутри ЧРП. То есть синий провод «1» (изображения 1) уже реализован внутри, и его подключать не нужно. В остальном всё подключается аналогично вышеизложенным схемам.

На следующем фото клеммы обозначены соответствующим таблице цветами.
ENERGETIK.UZ

На фото видно, что данный ЧРП имеет всего один токовый вход. Просто инструкция универсальная для разных модификаций, а в целом схема не меняется.

Примеры токовых датчиков.

Клеммы «+» и «-» токового датчика температуры обозначены на следующем фото.
ENERGETIK.UZ

На следующем фото изображён токовый датчик АДР – 12.5.

Чаще всего датчики давления, разряжения и т.д. имеют клемму «1», которая является «+» датчика, и клемму «2», которая является «-» датчика. Это всё описано в паспорте на конкретный датчик. Перед подключением следует точно знать, где какая клемма.

Стоит отметить, что при неправильном подключении датчика ничего не происходит. Он не выходит из строя, а просто не работает, и на измерительном приборе нет показаний. После того как будет всё подключено с правильной полярностью всё заработает.
ENERGETIK.UZ

Для опытных слесарей КИПиА и наладчиков подключение токовых датчиков по разным схемам не составляет труда, но для новичков иногда это очень сложная схема. Если запомнить всего три правила, то проблем не возникнет никогда.

1. Соединяем минуса источника питания и измерительного прибора, если они не соединены внутри. Как мы помним «-» в приборе может обозначаться: «-», общий или GND . Цифра «1» (синий провод).

2. Подаём питание +24 вольта на плюс датчика. Цифра «2» (красный провод).

3. С клеммы «-» токового датчика снимаем сигнал и подаём его на токовый вход прибора. Он может называться: «+», токовый вход, вход 4-20 мА. Цифра «3» (жёлтый провод).

Если выполнить первые два пункта, то в третьем уже невозможно ошибиться т.к. остаётся всего две клеммы («+» прибора и «-» датчика), которые просто нужно соединить между собой.
ENERGETIK.UZ

КИПиА