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4-20mA信号とは?なぜ4スタート?新人でもわかる計装の基本【図解+ミニ漫画】

計装基礎
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4-20mAとは?

 4-20mAは“0〜100%を電流で表した信号⇒電気信号”で、4mA=0%、20mA=100%を意味します。

 工場やプラントでは、温度や流量、圧力などの値を電気信号として制御機器(DCS、PLC等)に送る必要があります。

 そのとき使われるのが👇

👉 4mAが最小(0%)、20mAが最大(100%)の電気信号です。

ミナ先輩
ミナ先輩

0%でも4mA流れるのがポイント!

✔イメージ(図解)

  • 0% → 4mA
  • 50% → 12mA
  • 100% → 20mA

👉 数値がそのまま電流になります。

4-20mA電流測定にはクランプメーターがよく使われます👇

また実際に現場でよく使われているテスターはこちらです👇

◎現場でもよく使われている定番モデル(Amazon購入で全6種のオリジナルステッカーもついてきます!)

ミナ先輩
ミナ先輩

私もおなじの現場で使ってるよ~

なぜ4スタート?

👉
「0mAだと断線と区別できないから」


👉 0mA=異常検知できるのが最大の理由

図解①:4-20mAの関係

👉この図の“比例関係”だけ分かればOKです

測定値(%) ⇒  電流(mA)
0%      →  4mA
25%      →  8mA
50%      →  12mA
75%      →  16mA
100%    →  20mA

ミナ先輩
ミナ先輩

この直線のイメージが理解できればOKだよ

なぜ0-20mAじゃないの?(ミニ漫画)

ミナ先輩
ミナ先輩

0mAスタートだと”断線の判断ができない”すなわち

壊れてるのか正常なのか分からない”んだよね~

もし0スタートだったら…

  • 0mA → 正常(0%)
  • 0mA → 断線 = “異常

👉 区別できない(正常or異常の判断ができない)

ミナ先輩
ミナ先輩

新人のとき“0mAだからゼロだと思ってた”って人多いよ

計装の入り口としてはすごい大事な知識なんだよね

4スタートなら…

  • 4mA → 正常(0%)
  • 0mA → 異常(断線)

👉 一発でトラブルが分かる

「つまり4-20mAは“異常検知もできる信号”なんです」

4-20mAが使われる理由

✔① ノイズに強い

電圧よりも電流の方が
👉 電流はノイズの影響を受けにくい

👉 長距離でも信号が安定

ミナ先輩
ミナ先輩

工場ってモーターとか電気機器がいっぱいでノイズだらけなんだよ。

だから電圧だと値がブレるんだよね…


✔② 長距離OK

👉 工場の長い配線でも安定


✔③ シンプルで壊れにくい

👉 構成がシンプル=トラブル少ない


✔④ 異常検知できる

👉 0mA=断線と判断できる・・・断線検知できるのが最大の理由

ミナ先輩
ミナ先輩

測定して、0mAになったら“異常”って分かる
だから4mAスタートなんだよね

まとめ


「4-20mAは“0〜100%を電流で表す信号”」


「4mAスタート=異常検知できるため」


「ノイズに強く長距離に向いている」

初心者から上級者まで十分に使用可能なクランプです👇

1-5V 電圧信号との違い」も今後の記事で解説予定!

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