Veelvoorkomende fouten bij 4-draadsverbindingen komen voornamelijk voort uit verwarrende bedradingsfuncties, waardoor het Kelvin-meetprincipe in gevaar wordt gebracht of de systeemcompatibiliteit wordt verwaarloosd. Deze fouten kunnen direct leiden tot verminderde meetnauwkeurigheid, signaalvervorming of zelfs schade aan apparatuur.
I. Verwarrende bedradingsfuncties: leidend tot meetfouten
Stroom- en signaalleidingen omkeren
Bij 4-draadzenders kan het per ongeluk aansluiten van de positieve en negatieve voedingsklemmen op de signaaluitgangsklemmen- of het leiden van signaallijnen naar de voedingslus resulteren in gevolgen variërend van het doorbranden van de zekering van het instrument (klein) tot het beschadigen van de PLC-ingangsmodule (ernstig).
Gevolgen: Geen apparaatuitvoer, doorgebrande zekeringen of doorgebrande printplaten.
Het verwisselen van kracht- en gevoelslijnen
Bij een Kelvin-verbinding verhindert het per ongeluk gebruiken van de bekrachtigingsstroomlijnen (Force +/-) als spanningsdetectielijnen (Sense +/-)-of omgekeerd- de vorming van een geldige meetlus.
Gevolgen: nulmetingen, onregelmatige metingen of een "OL"-display (overbelasting).
II. Het in gevaar brengen van het 4-draads meetprincipe: het introduceren van extra fouten
Gebruik van draden met verschillende specificaties voor kracht-/detectielijnen
Als we er niet voor zorgen dat alle vier de draden hetzelfde materiaal, dezelfde dikte en dezelfde lengte hebben-, vooral tijdens transmissie over lange- afstanden-, kunnen verschillen in draadweerstand de stabiliteit van de excitatiestroom beïnvloeden of common-mode-interferentie introduceren.
Gevolgen: aanzienlijke afwijkingen in lage-weerstandsmetingen en uitgesproken temperatuurafwijkingen.
Het lukt niet om de detectielijnen rechtstreeks op de te testen weerstand aan te sluiten
Als de Sense +/--lijnen niet rechtstreeks op het sensorlichaam zelf worden gesoldeerd of gekrompen, maar in plaats daarvan via een aansluitblok worden aangesloten, wordt de door de tussenverbinding geïntroduceerde contactweerstand ten onrechte in de gemeten waarde opgenomen.
Belangrijk punt: Het Kelvin-verbindingsprincipe schrijft voor dat de spanningsdetectiepunten rechtstreeks met een 'vlieg-bekabeling' op het sensorelement moeten zijn aangesloten.
Een aardlus creëren in het detectiecircuit
Als beide detectielijnen tegelijkertijd aan zowel het instrumentuiteinde als het sensoruiteinde zijn geaard, ontstaat er een aardpotentiaalverschil, wat leidt tot interferentie. Dit manifesteert zich doorgaans in ernstige signaalfluctuaties, vooral bij gebruik in de buurt van apparatuur met hoog-vermogen.
Symptomen: onregelmatige gegevensmetingen, periodieke interferentie of nulpuntsafwijking-.
III. Systeeminstellingen en configuratiefouten
Instrument niet ingesteld op 4-draadsmodus
Zelfs als de fysieke bedrading een 4-draads verbinding gebruikt, zal het systeem het Kelvin-algoritme niet inschakelen als de PLC of temperatuurregelaar geconfigureerd blijft voor de "2-draads" of "3-draads" modus; bijgevolg zullen de gemeten waarden nog steeds worden beïnvloed door de weerstand van de geleidingsdraad.
Gevolg: De weergegeven waarden zullen consistent hoger zijn dan de werkelijke waarden en zullen een niet-lineaire afwijking vertonen naarmate de temperatuur verandert.
Hoog-Ingangskanaal met impedantie niet ingeschakeld
Sommige instrumenten uit het lagere- segment ontberen echte 4-draads meetmogelijkheden; hun onvoldoende ingangsimpedantie veroorzaakt stroomshunts binnen de detectielus, waardoor de nauwkeurigheid van de spanningsbemonstering in gevaar komt.
IV. Milieu- en installatieproblemen
Afgeschermde, gedraaide-kabel met paar niet gebruikt
De 4-draadconfiguratie wordt vaak gebruikt voor het meten van zwakke signalen (bijvoorbeeld in het mV-bereik). Als standaardkabels worden gebruikt, wordt het systeem gevoelig voor elektromagnetische interferentie, vooral als het zich in de buurt van frequentieregelaars (VFD's) of elektromotoren bevindt.
Aanbeveling: de Force- en Sense-lijnen moeten elk gebruik maken van twisted-pair-bekabeling met algehele afscherming, en de afschermingslaag mag slechts aan één uiteinde worden geaard.
Losse of geoxideerde bedradingsterminals
Na langdurig gebruik kan er slecht contact op de klemmen optreden, wat leidt tot onderbrekingen in de bekrachtigingsstroom of vervorming van de spanningsbemonstering; dit manifesteert zich doorgaans als periodieke systeemfouten.
Methode voor probleemoplossing: Meet de weerstand van de meetlus terwijl de voeding is losgekoppeld; de uitlezing moet dicht bij 0Ω liggen.
