Fórmula para Escalar señal 4 – 20 mA

Definición de la señal 4-20 mA

Una señal de corriente de 4 a 20 mA o 4 a 20 miliamperios, representa una escala del 0 al 100 porciento. Por lo general, esta escala es lineal, como observamos en la gráfica:

Talque es una función lineal, podemos usar una ecuación lineal de intersección de pendiente estándar para relacionar el porcentaje de la señala con los valores actuales.

y=mx+b

Analicemos la formula para la señal analógica de 4 a 20 mA

Donde:
y = Salida del instrumento
x = Entrada del instrumento
m = Pendiente
b = Punto de intersección en «y», es decir, el cero vivo del rango del instrumento.

Una vez determinados los valores adecuados para «m» y «b», podemos usar esta ecuación lineal para predecir cualquier valor para los ejes (x;y), y viceversa. Esto es muy útil para predecir la salida de señal 4-20mA de un transmisor de proceso, o la posición previa del vástago de una válvula controlada por una señal analógica de estas características o cualquier otra que corresponda a una señal de 4-20mA y alguna variable física.  
Antes de que podamos usar esta ecuación para cualquier propósito práctico, debemos determinar los valores de pendiente «m» e intersección «b» apropiados para el instrumento al que deseamos aplicar la ecuación. A continuación, veremos algunos ejemplos de como hacer eso. Para la función lineal que se muestra,  podemos determinar el valor de  pendiente dividiendo el aumento de la línea por su recorrido. Dos conjunto de puntos convenientes que podemos usar para calcular el argumento en la ejecución son 4 y 20 miliamperios (para el aumento), 0 y 100 por ciento (para la ejecución):

El cálculo se realiza de la siguiente manera:

Para calcular la intersección con el eje y (b). necesitamos resolver la ecuación para «b», para tener un par de coordenadas conocidas de «x» y «y». Nuevamente, encontramos puntos de conveniencia para esta tarea en 0 por ciento y 4 miliamperios:

Ahora tenemos la formula completa para convertir a porcentaje el valor en miliamperios:

Podemos utilizar la formula para calcular cuantos miliamperios representan un porcentaje dado de señal. Por ejemplo, suponemos que necesitamos convertir el 34.7% a una señal de corriente analógica 4.20mA, realizamos lo siguiente:

Entonces, 34,7% equivale a 9.552 miliamperios en un rango de señal 4-20mA. La fórmula pendiente-intersección para la función lineal se puede aplicar a cualquier instrumento lineal.