4-kablolu bağlantıların doğru uygulanması, ölçüm doğruluğunu ve sistem kararlılığını önemli ölçüde artırabilir. Temel ilkesi, güç kaynağı hatlarını sinyal hatlarından ayırmakta veya-ölçüm bağlamında bir Kelvin bağlantısının uygulanmasında yatmaktadır. Aşağıda iki tipik senaryo için doğru kablolama örnekleri verilmiştir:
I. 4-Kablolu Verici Bağlantıları (Ayrılmış Güç ve Sinyal)
Elektromanyetik akış ölçerler, kütle akış ölçerler ve benzeri cihazlar gibi nispeten yüksek güç tüketimine sahip "akıllı" cihazlar için uygundur.
Kablolama Yapısı:
İki Güç Hattı: Çalışma voltajını sağlar (örn. 24 VDC).
İki Sinyal Hattı: Bağımsız olarak standart bir sinyal çıkışı sağlar (örn. 4–20 mA).
Doğru Kablolama Örneği:
|
Tel Rengi |
İşlev |
Bağlantı Yöntemi |
|
Kırmızı |
Güç Pozitif (+24V) |
DC güç kaynağının pozitif terminaline bağlayın |
|
Siyah |
Negatif Güç (GND) |
DC güç kaynağının negatif terminaline bağlayın |
|
Turuncu |
Sinyal Çıkışı (+) |
Bir PLC'nin veya ikincil cihazın mevcut girişine (+) bağlayın |
|
Yeşil |
Sinyal Çıkışı (-) |
Bir PLC'nin veya ikincil cihazın mevcut girişine (-) bağlanın |
Anahtar Noktalar:
Güç döngüsü ve sinyal döngüsü tamamen bağımsızdır ve güç dalgalanmalarının sinyali etkilemesini önler;
Sinyal hatları, koruyucu katmanın yalnızca bir ucunda-özellikle cihaz tarafında topraklanmış, korumalı bükümlü-çift kablolar kullanmalıdır;
Genellikle Coriolis kütle akış ölçerleri ve ultrasonik akış ölçerler gibi yüksek-güç-tüketen cihazlarda bulunur.
II. 4-Tel Ölçüm Bağlantıları (Kelvin Bağlantısı)
Bağlantı kablosu direncinin etkisini tamamen ortadan kaldırmak amacıyla yüksek-hassasiyetli direnç ölçümü için kullanılır.
Kablolama Yapısı:
Kuvvet+ / Kuvvet-: Test edilen direnç üzerinden sabit bir akım uygulayın.
Sense+ / Sense-: Test edilen dirençteki gerçek voltajı tespit etmek için kullanılan yüksek-empedanslı hatlar.
Sense hatları, test edilen direncin terminallerine doğrudan lehimlenmeli veya kıvrılmalıdır; terminalleri Kuvvet hatlarıyla paylaşmamalıdırlar;
Algılama döngüsünden neredeyse hiç akım geçmemesini sağlamak için voltmetrenin (veya ölçüm cihazının) giriş empedansı, test edilen direncin giriş empedansından (tipik olarak > 10 MΩ) önemli ölçüde daha yüksek olmalıdır;
Hassas sıcaklık ölçümünde, düşük- dirençli malzemelerin test edilmesinde ve PCB güç kaynağı geri besleme devrelerinde yaygın olarak uygulanır.
Gerçek Cihaz Kablolama Talimatları
Dijital Köprü / LCR Ölçer: 4 telli Kelvin test kliplerini kullanın; kırmızı ve siyah kablolar Kuvvet görevi görürken, sarı ve yeşil kablolar Duyu görevi görür.
PLC Modülü (örn. Siemens S7-300): Kanal, donanım yapılandırma ayarlarında "4 telli RTD" moduna yapılandırılmalıdır.
Pil Dahili Direnç Test Cihazı: Uyarım için bir AC sabit akım kaynağı kullanır ve AC voltaj düşüşünü ölçmek için 4 telli yöntemi kullanır, böylece iç direnci hesaplar.
Avantajları: Kurşun direncinin etkisini tamamen ortadan kaldırır; ölçüm doğruluğu %0,01'i aşabilir, bu da onu laboratuvar düzeyindeki uygulamalar için uygun hale getirir-.
