2-, 3- och 4-trådsomvandlare – Vilken ska du välja?

När man diskuterar antalet trådar som man ansluter sin omvandlare med, handlar det om vilken typ av spänningsmatning och hur man signalerar till det överordnade mätsystemet. Här hittar du mer information om de olika alternativen och vilka för- och nackdelar de har.

2-trådsomvandlare

2-trådsomvandlare, som är den mest förekommande signalomvandlaren i processindustrin, tar sin matningsspänning från samma trådpar som insignalen till mätsystemet överförs. Denna typ av signaler benämns 4-20 mA loop slinga och har oftast en 24 VDC spänning som används för de anslutna enheterna på loopen. Omvandlaren ”tar” mellan 6-12 V från loopen och signalera genom att belasta slingan med mellan
4 – 20 mA som då är den proportionella signalen mot det mätområde omvandlaren är inställd på. Exempelvis om omvandlaren är inställd att mäta 0-100 °C, kommer detta att signaleras med en strömbelastning på loopen enligt följande:

  • 4 mA motsvarar 0 °C
  • 12 mA motsvarar 50 °C
  • 20 mA motsvarar 100 °C

Denna konvertering kan programmeras i signalomvandlaren och med inställningen av mätspannet skapar man en proportionell utsignal. I de flesta omvandlare finns en rad andra finesser som ger möjlighet att t.ex. signalera fel i omvandlare eller mätsignalen. Här får man konsultera respektives produkts datablad för att se vilka möjligheter som finns och utgå från de behov som anläggningen har.

Fördelen med den här typen av inkoppling är att färre trådar används och möjligheten att seriekoppla enheter som t.ex. signalomvandlaren och indikeringsenheter på samma trådpar.

2-trådsanslutning för Pt100-givare
2-trådsanslutning för Pt100-givare

3-trådsomvandlare

En 3-trådsomvandlare får sin matningsspänning från två av de tre trådarna och använder den tredje tråden för att signalera sin utsignal. Från det så kallade matningsspänningsparet förses omvandlaren med sin drivspänning vilken kan variera från 12 V till 48 VDC.

Utsignalen på den här typen av signalomvandlare kan ofta programmeras att representeras av antingen spänning eller ström. En sådan omvandlare har möjlighet att signalera hela vägen ner till 0 mA eller 0 V till skillnad från en 2-trådsomvandlare som enbart kan arbeta med ström och inte hela vägen ner till noll. Omvandlare av den här typen är oftast förekommande inom husautomation men kan givetvis förekomma i andra applikationer.

3-trådsanslutning för Pt100-givare
3-trådsanslutning för Pt100-givare

4-trådsomvandlare

4-trådsomvandlare används oftast monterade i styrskåpskabinett där det är enkelt att förse omvandlarna med matning. Här kan man använda många olika typer av matningsspänningar och denna är vanligen isolerad från övrig elektronik på både in- och utgångssidan. Typiska matningsspänningar till den här typen av signalomvandlare är 24-230 VAC eller 12-48 VDC.

Utsignalen från den är typen av omvandlare är ofta valbar och de mest förekommande är 0-5 VDC, 0-10 VDC, 0-20 mA och 4-20 mA.

Den här typen av signalomvandlare är relativt stora och tar mycket plats i styrskåpen. Fördelen är att man har helt isolerade delar mellan in-, ut- och matningsspänning.

4-trådsanslutning för Pt100-givare
4-trådsanslutning för Pt100-givare