Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum 4-20mA statt 0-20mA?


von Sebastian (Gast)


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Warum haben Mess-Signale in der Regel 4-20mA statt 0-20mA? Da könnte man 
das Mess-Signal doch viel besser auflösen, wenn man die 4mV noch 
dazunehmen könnte.

von Tom (Gast)


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0 mA hast du aber auch, wenn ein Kabelbruch vorliegt.

von Uwe B. (uwebre)


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Sebastian schrieb:
> Warum haben Mess-Signale in der Regel 4-20mA statt 0-20mA? Da könnte man

Zwei Gründe:
- Versorgung des Gerätes, z.B. Drucksensoren oder Messwandler für 
Thermolemente bei Zweileiteranschluß
- Erkennung von Leiterunterbrechung

Uwe

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Dann kann man aber keinen Kabelbruch erkennen, weil der Wert 0mA (= 
gebrochenes Kabel) auch zu den erlaubten Werten zählen würde.

von Endwirrer (Gast)


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Zum einen können mit den 4mA die Sensoren versorgt werden, zum anderen 
lassen sich Drahtbrüche und Ähnliches erkennen. 0mA = Fehler

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wurde eigentlich die Drahtbrucherkennung schon erwähnt?   ;-)

Sebastian schrieb:
> Warum haben Mess-Signale in der Regel 4-20mA statt 0-20mA?
Warum gibst du diese Grundschulaufgabe der Messtechnik nicht einfach bei 
Google ein?

Mal genau mit deinem Wortlaut:
https://www.google.com/search?q=Warum+haben+Mess-Signale+in+der+Regel+4-20mA+statt+0-20mA
Schon der zweite Treffer liefert die Antwort:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromschnittstelle

BTW: bist du mit der Nagelfrage schon weitergekommen?

: Bearbeitet durch Moderator
von Andrew T. (marsufant)


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Lothar M. schrieb:
> Wurde eigentlich die Drahtbrucherkennung schon erwähnt?   ;-)

Vielleicht noch nicht oft genug  ;-)

>
> Sebastian schrieb:
>> Warum haben Mess-Signale in der Regel 4-20mA statt 0-20mA?
> Warum gibst du diese Grundschulaufgabe der Messtechnik nicht einfach bei
> Google ein?


Gib mal bei Google ein
"warum einfach in Foren fragen statt selber suchen" ....Du wirst 
erstaunt sein.
Ein Thema das wir hier x-fach haben :)

von wendelsberg (Gast)


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Sebastian schrieb:
> das Mess-Signal doch viel besser auflösen, wenn man die 4mV noch
> dazunehmen könnte.

1. es waeren zusaetzliche 4 mA, nicht mV
2. "viel besser" ist falsch, der Bereich erweitert sich auf 125%, das 
ist noch nicht einmal 1 Bit.

Der Rest wurde bereits mehrfach gesagt.

wendelsberg

von Bastler (Gast)


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Aus einer 4 bis 20 mA Schnittstelle kann mit Hilfe eines 
parallelgeschalteten 500 Ohm Widerstandes eine 2 bis 10 Volt 
Schnittstelle gebastelt werden. Das hat den Vorteil, dass der Bastler 
damit direkt und ohne Vorspannung eine Optokoppler LED analog ansteuern 
kann. Unter 1,3 Volt leuchten die sowieso nicht.

Der Vorwiderstand für die LED muss natürlich so groß sein, dass der max. 
Strom für die LED bei 10V noch nicht überschritten wird!

von wendelsberg (Gast)


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Bastler schrieb:
> Aus einer 4 bis 20 mA Schnittstelle kann mit Hilfe eines
> parallelgeschalteten 500 Ohm Widerstandes eine 2 bis 10 Volt
> Schnittstelle gebastelt werden.

???

von Matthias L. (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> ???

Ich schliesse mich an.

von Marek N. (Gast)


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Drahtbruchsicherheit.

von Kevin M. (arduinolover)


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Bastler schrieb:
> Der Vorwiderstand für die LED muss natürlich so groß sein, dass der max.
> Strom für die LED bei 10V noch nicht überschritten wird!

Ich glaube ich habe die ganze Zeit falsch verstanden wie ein 
Stromausgang und eine LED funktioniert ich dachte der treibt die 20 mA 
immer solange er genug Spannung hat. Moment mal vielleicht hätte der 
Kerl mit dem Grafiktablett gestern doch Recht :O

von Bastler (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> wendelsberg schrieb:
>
>> ???
>
> Ich schliesse mich an.

Warum versteht ihr mich nicht? Das soll ja auch nur eine Bastellösung 
sein und außerdem ist mein Name Programm. Da steht nämlich auch schon 
Bastler.

Ich will damit nur sagen, dass wenn man mal einen Optokoppler für 
analoge Übertragung benötigt, dass die 4mA besser sind, als die 0mA.

Positiver Nebeneffekt: die 2 bis 10 Volt sind kostenlos mit dabei. Ich 
kann das jetzt irgendwie nur schlecht erklären. 😶

von Heinz A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Warum gibst du diese Grundschulaufgabe der Messtechnik nicht einfach bei
> Google ein?

Gute Frage, die mich auf eine weitere Frage bringt:

Warum halten wir für Kinder eigentlich Schulen vor?
Die können doch bei Google gucken.

Das gleiche gilt für das Studium. Guggst du Google.
Spart Fahrzeiten und schont die Umwelt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Heinz A. schrieb:
> Warum halten wir für Kinder eigentlich Schulen vor?
Weil es Kinder sind.

> Die können doch bei Google gucken.
Ja, ab einem gewissen Alter wird deratige selbständige Arbeit zu 
Recht verlangt. Ich finde das sinnvoll.

> Das gleiche gilt für das Studium. Guggst du Google.
Oder soll ich dem neu eingestellten Bachelor dann noch den Hintern 
wischen, weil er das bisher auch noch nie selber machen musste?


BTW: die Frage wurde sowieso von einem Troll gestellt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter (Gast)


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4mA ist auch eine bessere Grenze als 0mA, weil weniger 
Stoerungsempfindlichkeit, genauergesagt der Sender kann negative 
Stoeramplituden noch etwas daempfen, bzw. bei 0mA waere der dynamische 
Ausgangswiderstand der Endstufe hoch gegenueber 4mA.

von A. S. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Positiver Nebeneffekt: die 2 bis 10 Volt sind kostenlos mit dabei. Ich
> kann das jetzt irgendwie nur schlecht erklären. 😶

macht nichts, ist in der Regel auch falsch.

von Rainer V. (a_zip)


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Wenn dein Name also Programm ist, dann lass doch einfach alles. Aus 
einem (hochgenauen?) 4-20mA Signal ein (galvanisch getrenntes und 
hochgenaues) Spannungssignal zu erzeugen, ist was für Profis!
Rainer

von Ralph S. (jjflash)


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Rainer V. schrieb:
> Wenn dein Name also Programm ist, dann lass doch einfach alles.
> Aus
> einem (hochgenauen?) 4-20mA Signal ein (galvanisch getrenntes und
> hochgenaues) Spannungssignal zu erzeugen, ist was für Profis!
> Rainer

galvanisch getrennt und hochgenau ist immer etwas sehr sehr "lustiges"!

von Harald W. (wilhelms)


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Bastler schrieb:

> Aus einer 4 bis 20 mA Schnittstelle kann mit Hilfe eines
> parallelgeschalteten 500 Ohm Widerstandes eine 2 bis 10 Volt
> Schnittstelle gebastelt werden. Das hat den Vorteil, dass der Bastler
> damit direkt und ohne Vorspannung eine Optokoppler LED analog ansteuern
> kann. Unter 1,3 Volt leuchten die sowieso nicht.

Da ist es wesentlich besser, die LED direkt ohne Vorwiderstand an der 
Stromschnittstelle anzuschliessen.

von wendelsberg (Gast)


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Bastler schrieb:
> Positiver Nebeneffekt: die 2 bis 10 Volt sind kostenlos mit dabei. Ich
> kann das jetzt irgendwie nur schlecht erklären.

Dann zeig einen Schaltplan.

wendelsberg

von Zückerlie (Gast)


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Stichwort ist Live-Zero, das ist glaube ich noch nicht gefallen

https://www.drago-automation.de/haeufige-fragen/items/what-is-live-zero.html

Auch hier nachzulesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Einheitssignal

Apropos Zerrrrrro: https://www.youtube.com/watch?v=JnP9fNPu2HA ;D

von Thomas (Gast)


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Bastler schrieb:
> Aus einer 4 bis 20 mA Schnittstelle kann mit Hilfe eines
> parallelgeschalteten 500 Ohm Widerstandes eine 2 bis 10 Volt
> Schnittstelle gebastelt werden

Bastler hat Recht.
Teilweise waren bei den Geräten aus der Meß- und Regeltechnik die 500 
Ohm Widerstände sogar im Lieferumfang. Und natürlich im Handbuch 
entsprechend erwähnt.

von wendelsberg (Gast)


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Thomas schrieb:
> Teilweise waren bei den Geräten aus der Meß- und Regeltechnik die 500
> Ohm Widerstände sogar im Lieferumfang.

Das mag sein, trotzdem bleibt unklar, wo er den parallelschalten will.

wendelsberg

von Thomas (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> wo er den parallelschalten will.

Parallel am 4-20 mA Stromausgang. Hab ich mehr als einmal gesehen.

von A. S. (Gast)


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Thomas schrieb:
> Teilweise waren bei den Geräten aus der Meß- und Regeltechnik die 500
> Ohm Widerstände sogar im Lieferumfang. Und natürlich im Handbuch
> entsprechend erwähnt.

Das mag im 24V-Ökosystem ja durchaus Sinn machen. Und in seinem Kontext 
macht jedes System irgendwie Sinn. Aber nicht allgemein und nicht 
verwischend mit Optoentkopplung

von Zückerlie (Gast)


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Thomas schrieb:
> wendelsberg schrieb:
>> wo er den parallelschalten will.
>
> Parallel am 4-20 mA Stromausgang. Hab ich mehr als einmal gesehen.


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0        |      |
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         _      0
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        | |     
6
4..20mA | |     0..10V
7
        |_|     
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0        |      0
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|        |      |
10
---------o-------

von Zückerlie (Gast)


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Kleiner Fehler bei Strom/Spannung (4mA != 0V), bitte ignorieren. Es geht 
ums Schema....

von rdp (Gast)


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Also mein Sensor hat genau zwei (!) Anschlüsse,
und der macht mir damit dann als Ausgang ja diesen
Strom :-O
Mit 30 Sensoren kann ich mein krasses Apfeltelefon
bo eh sowas von aufladen!
Hipster-Logik...

von Uwe B. (uwebre)


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Thomas schrieb:
> Teilweise waren bei den Geräten aus der Meß- und Regeltechnik die 500
> Ohm Widerstände sogar im Lieferumfang. Und natürlich im Handbuch
> entsprechend erwähnt.

Es ist in der Regel in Datenblatt oder Montageanleitung die maximale 
Bürde (jener Widerstand welcher aus Strom eine messbare Spannung machen 
sol)  angegeben. Der Grund ist schlicht, daß wenn der Widerstand zu groß 
ist, die (Versorgungs-) Spannung nicht reicht um den Strom fließen zu 
lassen.

Dabei muß - bei Zweileiteranschluß - auch berücksichtigt werden daß 
genügend Versorgungsspannung für den Geber übrigbleibt damit er 
funktionieren kann.
Was bei 12V Systemen (z.B. an Baumaschinen) schon mal Kummer macht.

Das Ding mit dem Optokoppler ist strange, im Prinzip wird das 
irgendwie funktionieren, den Widerstand braucht es natürlich nicht. 
Hat aber keinen Nährwert weil was da rauskommt hat nur sehr entfernt 
etwas damit zu tun was der Geber sagen will.

Uwe

von Bastler (Gast)


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Ralph S. schrieb:
> galvanisch getrennt und hochgenau ist immer etwas sehr sehr "lustiges"!

Von hochgenau war gar nicht die Rede.

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

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wendelsberg schrieb:
> Dann zeig einen Schaltplan.

Bei dieser Schaltung bin ich jetzt flexibel, da kann ich entweder 0 bis 
10 Volt anschließen, oder eben 4 bis 20mA.

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

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Gesehen habe ich das schon mal hier:

von Wolfgang (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> Bastler schrieb:
>> Aus einer 4 bis 20 mA Schnittstelle kann mit Hilfe eines
>> parallelgeschalteten 500 Ohm Widerstandes eine 2 bis 10 Volt
>> Schnittstelle gebastelt werden.
>
> ???

Matthias L. schrieb:
> wendelsberg schrieb:
>> ???
>
> Ich schliesse mich an.

Das sind die tiefen Geheimnisse des Ohmschen Gesetzes.

von MCUA (Gast)


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> 4mA ist auch eine bessere Grenze als 0mA, weil weniger
> Stoerungsempfindlichkeit, genauergesagt der Sender kann negative
> Stoeramplituden noch etwas daempfen, bzw. bei 0mA waere der dynamische
> Ausgangswiderstand der Endstufe hoch gegenueber 4mA.
Stimmt.

von Rainer V. (a_zip)


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Bastler schrieb:
> Von hochgenau war gar nicht die Rede.

OK, trotzdem bleibt die Potentialtrennung die Herausforderung. Selbst 
wenn wir uns auf "so genau wie nötig" einigen :-)
Gruß Rainer

von wendelsberg (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Das sind die tiefen Geheimnisse des Ohmschen Gesetzes.

Die Anwendung desselben fuehrt aber zwangslaeufig zu einer 
Reihenschaltung.

wendelsberg

von Dietmar S. (Gast)


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> Gib mal bei Google ein
> "warum einfach in Foren fragen statt selber suchen" ....Du wirst
> erstaunt sein.
> Ein Thema das wir hier x-fach haben :)

Na ja, ohne viele Fragen in Foren würde es nur wenige Suchergebnisse 
geben. Und in verschiedenen Threads zu gleichen Themen, gibt es auch 
mehr Vielfalt an Antworten und Lösungsvorschlägen. Wir sollten den 
Fragestellern vielmehr dankbar sein.

Also dieser Verweis auf die Suche, auch wenn ich den folgenden Begriff 
nicht gerne verwende, ist typisch deutsch...ja typisch! ;)

von A. S. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Bei dieser Schaltung bin ich jetzt flexibel, da kann ich entweder 0 bis
> 10 Volt anschließen, oder eben 4 bis 20mA.

Natürlich kannst Du eine Stromschnittstelle immer auch in eine 
Spannungsschnittstelle umwandeln.

Und natürlich gibt es immer Konstellationen, wo irgendwas gebasteltes 
genau passt und gut ist. Aber welchen "allgemeinen" Sinn sollte das 
haben?

Wenn ich 10V-Geber habe, will ich keine 20mA Ausgangsstrom zusätzlich 
verbraten, das Messgerät kommt ja oben drauf
Wenn ich 4-20mA-Geber habe, will ich keine 10V Abfall, wenigstens nicht 
universell
Wenn ich eine Optokoppler an 0-20mA habe, kann ich den auch direkt 
benutzen. Warum das Signal mit 2 Widerständen verzerren?
Wenn ich 0-10V in einen Strom wandeln will, wie mache ich das damit?
Zudem habe 0-10V Gerät meist 3 Anschlüsse, dann kann ich die Versorgung 
doch einfach nutzen, die Spannung dementsprechend in Strom zu wandeln, 
auch von 0.

von MCUA (Gast)


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> Bei dieser Schaltung bin ich jetzt flexibel, da kann ich entweder 0 bis
> 10 Volt anschließen, oder eben 4 bis 20mA
Und woher die 0V?

von A. S. (Gast)


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MCUA schrieb:
> Und woher die 0V?

Der Nullpunkt stimmt doch beim Optokoppler sowieso nicht. Eben weil 
dessen LED-Spannung plötzlich mit eingeht, da ist es doch egal, dass sie 
bei 0V gar nicht funktioniert.

Er will ja ein Multimeter parallel hängen, da gehen die 0V ganz easy. 
Die Schaltung ist für 0-10V sogar relativ unempfindlich, was 
Bauteiltoleranzen angeht, solange der Innenwiderstand der Quelle 0 ist.

So langsam glaube ich, Bastler hat eine Lösung für ein Problem irgendwo 
aufgeschnappt und beides nicht wirklich einordnen können.

von MCUA (Gast)


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> Der Nullpunkt stimmt doch beim Optokoppler sowieso nicht
Ein Optokoppler eignet sich so auch nicht zur Messung.

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