InstrumExpert Communauté des Instrumentistes Forum d'entraide pour les ingénieurs instrumentistes

Bonjour !

Ma question est la suivante : 

Un positionneur affiche en salle de contrôle 48%. 
Quel sera le courant analogique équivalent à cette mesure ?

J'ai la réponse mais je souhaite le procédé.

Soit a=e (ex : 48%), b=4 mA donc avec le décalage on sait que s/e =k. Ce qui donne s=ke+b

k=(20-4)/100

Donc 20-4=16 divisé par100=0.16
Donc 0.16(48)+4=11.68
Le transmetteur va afficher un signal de 11.68 mA, pour que l'automate affiche 48%.
Par conséquent, pourquoi 11.68 mA
Je souhaiterai comprendre le procédé de calcul.
 

Bonjour ANTCHINNI,

La réponse à votre question est la suivante.

On part d'une équation de base : y=a.x + b,

avec a et b deux constantes, qui vous permettent de calculer, x ou y.

Dans votre cas, il faut transposer l'équation, afin d'obtenir :

y => s (seuil de courant dans la boucle)

a => k (intervalle de courant ramené au pourcentage)

x => e (donne le pourcentage à afficher sur le positionneur)

b => b (constante de 4 mA).

La plage de mesure de votre automate commence à 4 mA, sauf que notre plage de calcul est de : 20 mA (seuil haut) - 4 mA (seuil bas) => 16 mA.

Il faut injecter le seuil de base (4 mA), dans votre système, d'où b = 4 mA.

Votre équation sera du style : S = K.e + b, avec b=4 et K = 0.16, comme vous l'aviez calculé.

Pour obtenir la réciproque à votre formule, il faire comme suit : e = (S - b) / K,

Ce qui vous permettra d'avoir l'information de pourcentage que votre positionneur affiche.

Il vous reste juste à remplacer vos valeurs dans l'équation pour obtenir le résultat escompté.

Presque tous les capteurs industriels transmettent des signaux analogiques, en courant, sur une plage qui va de 4 à 20 mA.

Le capteur a une étendue de mesure allant de 0% à 100%. Le courant qu'il émet variera en proportion directe de ce qu'il mesure avec un seuil bas (0%) de 4 mA et un seuil haut (100%) de 20 mA.

Exemple:

Mon capteur mesure une distance entre 0 et 8 mètres

0% = 0 mètres = 4 mA 

100%= 8 mètres =20 mA

50%= 4 mètres = 12 mA

Pourquoi 12 mA à 50% ?

Comme vous l'avez bien indiqué, l'étendue de la plage de courant est 20mA-4mA=16 mA.

Nous avons donc à disposition 16 mA pour couvrir 100% de la plage de mesure. Ainsi chaque pas de 1% représente un pas de 0,16 mA en courant, auquel il ne faut pas oublier de rajouter les 4 mA du point de départ (courant d'offset).

Donc 50% correspond à 16*50%= 8 mA auquel on ajoute les 4 mA, soit 12 mA.

On peut procéder au même calcul pour toute valeur de pourcentage.

Dans votre exemple, avec 48%, le résultat sera bien 16*0,48 + 4 = 11,68mA

L'équation linéaire est: 16* pourcentage + 4= Courant en mA.

A l'inverse pour connaître le pourcentage de l'étendue de mesure si l'on ne dispose que de la valeur en courant, on fera (Courant en mA - 4)/16= Pourcentage

Vérification: (11,68-4)/16=0,48=48%

Info annexe: On pourrait se demander pourquoi les standards internationaux utilisent du 4-20 mA et non pas du 0-10mA, ce qui simplifierait beaucoup les calculs (dans ce cas 48%=4,8 mA). La réponse est simple, c'est une question de sécurité !

En effet, si pour une valeur de 0 mA (pas de courant) on associait le 0%, qu'est-ce qui nous permettrait alors d'identifier quand le capteur est en défaut (pas de courant) ?

Placer la valeur de base à 4 mA permet donc de distinguer le cas où la mesure est vraiment à 0% du cas où le capteur ne fonctionne plus et n'a plus de courant en sortie.

Les automates programmables et autres équipements qui collectent les données des capteurs peuvent donc immédiatement faire la différence entre un défaut et une mesure...

OK on part dune équation de base y=ax+b donc en même temps  une équation est un égalité dans laquelle figure un nombre inconnue et si on remplaçait ces  lettres par des valeurs après  soit par la solution ou a:  e=48% B4 Y=niveau du courant donc 20ma k=16ma e =48% b= constante de temps  b=4 ...