Virtasignaalit

Virtasignaalit ovat sähköisiä signaaleja, joissa tiedon arvo välitetään virran avulla jännitteen sijaan. Ne voivat olla DC- tai AC-signaaleja ja niitä käytetään mittaus-, ohjaus- sekä tiedonsiirtosovelluksissa.

Yleisin muoto on 4–20 mA -virta-looppi, jossa signaali vastaa mittausarvoa: 4 mA on minimi ja 20 mA maksimia. Tämä mahdollistaa signaalin siirtämisen pitkillä kaapeleilla sekä parantaa häiriöiden sietokykyä ja vianilmaisua. Joissakin järjestelmissä käytetään myös 0–20 mA -signaalia.

Edut liittyvät erityisesti kaistanleveyden ja häirinnän hallintaan. Virta on vähemmän alttiina jännitehäviöille kaapeleissa, ja signaali voidaan muuntaa helposti jännitteeksi esimerkiksi shunt-resistoriin tai muuntajiin liittämällä. Tämä tekee virtasignaaleista hyvän vaihtoehdon huonojen kaapelointien ja pitkien etäisyyksien sovelluksiin.

Käyttökohteita ovat teollisuuden anturitekniikka ja mittaus- sekä valvontajärjestelmät, kuten lämpötila-, paine-, virtaus- ja nopeussensorit sekä ohjausjärjestelmät ja telemetria. 4–20 mA -signaali mahdollistaa signaalin pitkien kuparikaapeleiden kautta ja voi olla loop-powered, jolloin lähettävä laite saa virtansa sekä signaalin välitykseen.

Mittaus ja muunnos tapahtuvat usein, kun virta muunnetaan jännitteeksi shunt-resistoriin tai halli-ilmiön (Hall effect) sensoreihin tai eristetyihin virta-muuntajiin. Rajoitteita ovat rajoitettu kaistanleveys verrattuna joihinkin jännitesignaaleihin sekä maadoitus- ja eristystarpeet.