Gli errori comuni associati alle connessioni a 4 fili derivano principalmente da funzioni di cablaggio confuse, dalla compromissione del principio di misurazione Kelvin o dal trascurare la compatibilità del sistema. Questi errori possono portare direttamente a una ridotta precisione di misurazione, a una distorsione del segnale o addirittura a danni alle apparecchiature.
I. Funzioni di cablaggio confuse: portano a errori di misurazione
Inversione delle linee di alimentazione e di segnale
Nei trasmettitori a 4-fili, il collegamento errato dei terminali di alimentazione positivo e negativo ai terminali di uscita del segnale-o l'instradamento delle linee del segnale nel circuito di alimentazione possono avere conseguenze che vanno dalla bruciatura del fusibile dello strumento (minore) al danneggiamento del modulo di ingresso PLC (grave).
Conseguenze: Nessuna uscita del dispositivo, fusibili bruciati o circuiti stampati bruciati.
Interscambio di linee di forza e di senso
In una connessione Kelvin, l'uso errato delle linee della corrente di eccitazione (Force +/-) come linee di rilevamento della tensione (Sense +/-)-o viceversa-impedisce la formazione di un circuito di misura valido.
Conseguenze: letture zero, letture irregolari o visualizzazione "OL" (sovraccarico).
II. Compromettere il principio di misurazione a 4 fili: introdurre ulteriori errori
Utilizzo di fili con specifiche diverse per le linee di forza/rilevamento
Se non si garantisce che tutti e quattro i cavi condividano lo stesso materiale, diametro e lunghezza-in particolare durante la-trasmissione a lunga distanza-, le differenze nella resistenza dei cavi possono influenzare la stabilità della corrente di eccitazione o introdurre interferenze di modo-comune.
Conseguenze: deviazioni significative nelle misurazioni della bassa-resistenza e marcata deriva della temperatura.
Impossibile collegare le linee di rilevamento direttamente al resistore in prova
Se le linee Sense +/- non sono saldate o crimpate direttamente sul corpo del sensore stesso, ma sono invece collegate tramite una morsettiera, la resistenza di contatto introdotta dalla connessione intermedia verrà erroneamente inclusa nel valore misurato.
Punto chiave: il principio di connessione Kelvin impone che i punti di rilevamento della tensione siano "cablati-volanti" direttamente all'elemento di rilevamento.
Creazione di un circuito di massa nel circuito di rilevamento
Se entrambe le linee di rilevamento vengono messe a terra contemporaneamente sia all'estremità dello strumento che all'estremità del sensore, viene creata una differenza di potenziale di terra, con conseguente interferenza. Ciò si manifesta in genere come una forte fluttuazione del segnale, in particolare quando si opera vicino ad apparecchiature ad alta-potenza.
Sintomi: letture dei dati irregolari, interferenza periodica o deriva del punto zero-.
III. Impostazioni di sistema ed errori di configurazione
Strumento non impostato sulla modalità a 4 fili
Anche se il cablaggio fisico utilizza una connessione a 4 fili, se il PLC o il termoregolatore rimane configurato per la modalità "2 fili" o "3 fili", il sistema non abiliterà l'algoritmo Kelvin; di conseguenza, i valori misurati saranno comunque influenzati dalla resistenza del cavo.
Conseguenza: i valori visualizzati saranno costantemente più alti dei valori effettivi e mostreranno una deviazione non lineare al variare della temperatura.
Canale di ingresso ad alta-impedenza non abilitato
Alcuni strumenti-di fascia bassa non dispongono di effettive funzionalità di misurazione a 4 fili; la loro insufficiente impedenza di ingresso provoca uno shunt di corrente all'interno del circuito di rilevamento, compromettendo così la precisione del campionamento della tensione.
IV. Problemi ambientali e di installazione
Cavo a doppino intrecciato schermato-non utilizzato
La configurazione a 4-fili viene spesso utilizzata per misurare segnali deboli (ad esempio, nella gamma dei mV). Se vengono utilizzati cavi standard, il sistema diventa suscettibile alle interferenze elettromagnetiche, in particolare se situato vicino a convertitori di frequenza (VFD) o motori elettrici.
Raccomandazione: le linee Force e Sense dovrebbero utilizzare ciascuna un cablaggio a doppino intrecciato-con schermatura generale e lo strato di schermatura dovrebbe essere messo a terra solo a un'estremità.
Terminali di cablaggio allentati o ossidati
Dopo un funzionamento prolungato si può verificare uno scarso contatto ai terminali con conseguenti interruzioni della corrente di eccitazione o distorsioni nel campionamento della tensione; questo si manifesta tipicamente come guasti intermittenti del sistema.
Metodo di risoluzione dei problemi: con l'alimentazione scollegata, misurare la resistenza del circuito di misurazione; la lettura dovrebbe essere vicina a 0Ω.
