‘Why the instrument signal standard is fixed as 4 to 20 mA? (We know the standard answer about live zero. But why 4 mA? Why not 2 to 20 mA or 5 to 50 mA? )’. Banyak orang (terutama Eropa) menggunakan zero based signal, seperti 0~10VDC, 0~20mA, 0~1mA, dsb., tetapi field wiring memerlukan 4-wire (2-pairs – atau bisa disederhanakan menjadi 3-wire kalau signal dan power mempunyai common yang sama), dimana 1-pair untuk signal dan 1-pair lagi untuk power supply field device.

Tanya – ihsan nadzir

Dear Pak Waskita,

Mohon kesediaan waktu bapak…saya mendapatkan sebuah pertanyaan yang sederhana tapi membutuhkan jawaban yang comprehensif dan saya pikir bapaklah orangnya yang tepat, saya coba tanyakan ke milis Migas tapi belum muncul juga…mgkn hal ini pernah di bahas.

Why the instrument signal standard is fixed as 4 to 20 mA ?

( We know the standard answer about live zero. But why 4 mA ? Why not 2 to 20 mA or 5 to 50 mA? )

Terimakasih banyak & mohon via Japri saja.

Tanggapan 1 – waskita@wifgas

Pak Nadzir dan rekan-rekan,

Meskipun diminta untuk melalui japri saja, tetapi saya pikir banyak rekan-rekan milis yang juga mempunyai pertanyaan sama. Saya coba cari posting Pak Nadzir tapi tidak ketemu, mungkin sudah tertimbun posting lainnya. Agar bisa mendapat perhatian cepat dari masing-masing KBK, baiknya sesuai ketentuan Moderator, tambahkan sub-topic (instr) pada pada posting dan topic-nya yang jelas, jangan sekedar ‘Mohon pencerahan’. Trims.

Benar, pertanyaan ini seperti pertanyaan serupa lainnya ‘Why 220V/50Hz?’, Why 3-phase instead of single phase or 5-phase?’. Kesemuanya berbalik pada Praktisi pembuat standard dan berdasarkan pada alasan-alasan tertentu.

Kembali pada pertanyaan semula ‘Why the instrument signal standard is fixed as 4 to 20 mA? (We know the standard answer about live zero. But why 4 mA?

Why not 2 to 20 mA or 5 to 50 mA? )’,

1. Banyak orang (terutama Eropa) menggunakan zero based signal, seperti 0~10VDC, 0~20mA, 0~1mA, dsb., tetapi field wiring memerlukan 4-wire (2-pairs – atau bisa disederhanakan menjadi 3-wire kalau signal dan power mempunyai common yang sama), dimana 1-pair untuk signal dan 1-pair lagi untuk power supply field device.

2. Kebanyakan orang lain, ingin menggunakan hanya 2-wire untuk field wiring-nya, sehingga signal dan power ditransmisikan pada pair of wire yang sama.

3. Waktu industrial electronics field device diperkenalkan, power yang dibutuhkan cukup besar sehingga digunakan signal 10~50mA. Kemudian, dengan perkembangan teknologi elektronika, bisa dibuat field device yang membutuhkan power lebih rendah, sehingga bisa dilakukan penghematan dengan menggunakan signal 4~20mA. Dalam hal ini, field device consume dibawah 4mA pada tegangan 12 VDC (berbeda antara satu product dan lainnya).

4. Karena orang sudah terbiasa dengan bilangan decimal, maka dipikirkan menggunakan 4~40mA (1:10), tetapi power yang hanya 10% dari max signal dianggap tidak ideal boros energi), maka orang menentukan untuk mengambil ratio 1:5 (power 20% dari max signal), sehingga 4~20mA dipergunakan sebagai standard sampai sekarang.

5. Alasan serupa dipergunakan untuk pneumatic field devices yang menggunakan 3~15 psi sebagai signal.

Semoga menjawab pertanyaan dan bermanfaat bagi rekan-rekan.

Tanggapan 2 – Iwan Setiawan

Dear Pak Waskita dan rekan milis,

Terimakasih atas jawabannya dan mohon maaf ternyata setelah dicheck, pertanyaan ini tidak muncul di milis karena email saya kena bouncing, dan berhubungan dengan standard signal yang bapak katakan tergantung dari praktisi, apakah signal instrument standard ini ada dibicarakan dalam ISA standard atau standard lainnya?

Tanggapan 3 – waskita@wifgas

Pak Nadzir dan rekan-rekan,

Saya belum menemukan yang secara specific mengenai 4~20mA signal, tetapi kalau kita buka Standard specification forms seperti ISA S20, akan kita lihat berbagai input / out put signal dimana 4~20mA adalah salah satu diantaranya.

Yang saya maksud dengan ‘praktisi’ adalah siapapun yang akhirnya menentukan 4~20mA sebagai salah satu signal standard atau yang diterima oleh banyak orang untuk dipergunakan. Bisa saja seseorang atau sekelompok orang menentukan untuk mempergunakan signal yang aneh (misalnya 3.87 ~ 9.26mA), tetapi kalau tidak ada yang mau mempergunakannya, iya hanya orang atau sekelompok orang tersebut yang menggunakannya.

Tanggapan 4 – Gary Wiwaha

Kalo saya boleh ikutan nimbrung,

Sebenarnya setau saya itu cuma standar aja, di eropa bisa 0 – 20mA. Atau bisa 0-1 Vdc, 0-5 Vdc…..tapi kalo bisa kita hitung dr persamaan V = IR dimana resistor (R) adalah 250 ohm, maka 4 mA sebanding dgn 1 volt dan 20 mA sebanding dgn 5 volt….

Kalo kurang dr 4 mA atau 1 volt, takutnya signal yang dikirim malah kacau atau tidak akurat….

Ini pendapat saya ya….