【自動制御】制御機器に4-20mAを使うのはなぜ？1-5Vとの違いは？

[@roo2114]

むかーし計装をやってた者です。計器に関して昔は空気式が一般でその後、電気式の4線式が出てきてその後に2線式（4～20mA）が出てきました。4線式と2線式の違いは4線式は計器電源に2線、信号に2線の合わせて4線です。2線式はその電源がいらなくなり信号線に機器電源も含め便利になりました。説明にあった4mAが機器電源に使えた訳です。
ご説明の中で納得できなかったのは「ノイズに弱い」という部分です。信号電流は電圧ではなく電流です。これは電圧に比べてイーンピーダンスは極端に低いです。確かに高インピーダンス回路はノイズに弱いです。そのためわざわざ終端抵抗をつけてインピーダンスを低くする具合です。
1mAのノイズを発生できるというとノイズというよりこれは発電源です。ノイズを一度勉強して頂けると判りますが伝送経路に対するノイズはコモンモードノイズと考えられます。これは静電誘導と電磁誘導にですがこの影響で1mAもノイズが発生するという事は配線がぐちゃぐちゃで通常の計装工事がされていないという事だと思われます。
どの文書から「ノイズに弱い」という結論が出たのか分からないのですが、向学のためにその文書を教えて頂けるとありがたいのですが．．．。

[@kero039]

こんばんは。
私も同じ意見です。
PLCの入力がフォトカプラによる入力となっている、という点からも電流伝送がノイズに弱いというのは理解に苦しみます。
横からゴメンナサイ。

[@ponkotu-iduhimitukiti-yuru]

この動画のお陰で、今後趣味で使おうとしている角度検出器の制御情報のヒントになりましたありがとうございます。

[@Yuki2357]

最近計装の仕事を始めましたが正直知識が曖昧な部分があったので大変勉強になりました。

[@com-fd4fb]

そう言って頂けると嬉しいです。コメントありがとうございます。

[@czarivan1979carp]

ECUのアナログ入出力端子で0-5Vの信号のやりとりは経験していたのですが、4-20mAの電流信号の端子を初めて見たとき、何故電流でやりとりするのだろうか疑問になっておりましたが、この動画でとても勉強になり助かりました。ありがとうございます。

[@のんたん-r4f]

同じ所で止まっていた疑問であった様ですね。
大変参考に成りました。
有難うございます

[@RON-ri2ft]

4-20mAの自動制御と表題に有りますが、プラント系で機械制御では使う所は少ないですね、プラント制御機器は制御室から離れたこ所に有りるサーボバルブ、モター等、入力では温度、流量、回転数を4-20mAで受けています、一番わかりやすい場所は浄水場、汚水処理場、化学工場などです、昨今は新しい伝送方法も有りますが仕様が共通で新しい知識が必要無いので,保守がしやすい事で今でも使われています。

[@ファンキー-y6e]

非常にわかりやすい説明でした。ありがとうございます！

[@takahirokamada460]

測定でクランプメーターが使える説明が有りましたが、一般的にはクランプメーターは電力系の交流電流を測定するものが殆どで計装の微弱直流を測定するものは原理は同じですがある意味別物だと言っても良いかなと思います

[@com-fd4fb]

そうなんですね！ありがとうございます！

[@newmarimo]

最近はIO-LINKってやつをよく使う24V電源と信号線の4線コードで
設定すれば4-20mA・デジタル入出力・シリアル通信等に切り替わる

[@のんたん-r4f]

なるほど…🤔
お陰で長年に渡る壁の様な疑問がやっと解けた…
有難うございました。
具体的な数値が
「4mAスタート」
だったのですね…✨👍

[@chitochito5206]

計装の仕事を始めたころ、最初に教わったのが比例制御の概念・4-20mA・1-5Vでした。

[@com-fd4fb]

意外となぜかは知らないものですよね。

[@metalkatyo]

電流信号も電圧信号もノイズの影響を受けるが、電圧信号の方がノイズの影響を受け易い。
同じ電流信号でも2線式と4線式では2線式の方がノイズの影響を受け易い。
ノイズ問題は奥が深い…

[@豆まさを]

インバータは4-20使わないでcc-link使う事がふえたなー

[@com-fd4fb]

最近はそうですね。

[@山本三郎-z3q]

４－２０、１－５Ｖ仲を取り持つ２５０Ωと自分なりに考えついたなあってまあそうなんだけどＷ

[@Harrier97]

電流の方がノイズの影響少ない

[@com-fd4fb]

そうなんですか！？

[@kanta090]

1-5Vの電圧より、4-20mAの電流の方がノイズの影響は受けにくいですね。
常識として知っておいた方がいいでしょう。
外来ノイズは、電圧を多少変動させる程度のエネルギーはあっても、電流を変動させるほどのエネルギーは持っていない事が多いですから。
あと、信号を受ける側の入力インピーダンスが小さいというのも、ノイズの影響を受けにくくなる理由の1つ。
電圧の場合、配線経路で電圧降下してしまうと誤差になるので、受ける側はある程度高インピーダンスで受けざるを得ない。
これによってノイズの影響を受けやすくなる。
一方、電流の場合は、電流の流れを阻害する要因は少ない方がいい。
と言うことは、受ける側は低インピーダンスで受けることが出来る。
入力インピーダンスが小さければ、ノイズの影響は受けにくくなる。

[@zanteidesu]

これは頭のいい人向け動画。図が全くないので人に依っては理解がつらいのでは。

[@com-fd4fb]

すみません！

[@kanta090]

このぐらいなら、そんなに頭が良く無くても、図なんか無しで分かるはず。
だけどせっかくの動画なので、図はあった方が良かったかもね。

[@TimeMachinePart1]

4-20mAとかいうのまだ使ってる現場あるんかな？

[@田し-l5w]

清掃工場や食品工場では4.20使ってるよ

[@666mk3]

4-20mAでも電圧あたれば大体何mA出ているかわかる

[@黒-f1o]

電圧レンジはいくらで出るのでしょうか？1-5V？

[@アオちゃん-h8p]

事故になりずらいから

[@Yanto-Kun-JP]

。。。何度も聞いたことあるような気がするけど。。。。機械屋には未だ謎です（？？）、理解する脳みそが無いです（＞＜）

[@アオちゃん-h8p]

ショートに強いから

[@アオちゃん-h8p]

むずかしい　説明が　新人さんはわかりません