egzistira strujni izvor koji je upravljiv tj. njegov intenzitet direktno je proporcionalan saintenzitetom procesne veličine.Na slici <strong>4.</strong>5 dat je jedan primjer jednostavnog strujnog izvora u vidu naponsko-strujnogkonvertora.Sl. <strong>4.</strong>5 Naponsko-strujni konvertorNakon uvođenja svih pretpostavi koje važe za operacini pojačavač A, tj. da je naponskopojačanje pojačavača A, AV⎯→∞ , i3⎯→0 , ima se za struju opterećenja koja protičekroz otpor opterećenja R LViI0= = GaVi(<strong>4.</strong>7)RaIz relacije (<strong>4.</strong>7) vidljivo je da ako je R a = const., struja opterećenja zavisi samo obiti modulisan nekom varijablom stanja p.V ikoji možeTipična vrijednost impedanse opterećenja koju treba da savlada strujni izvor pri I o =20 mA,je do 1000Ω. Pri tome, obično se, obzirom na tačnost, zahtjeva da unutrašnja impedansastrujnog izvora bude 1-2MΩ. Numerička ilustracija ove konstatacije je izložena u nastavku.Data je impedansa opterećenja zajedno sa impedansom vodova od 1KΩ. Odrediti unutrašnjuimpedansu strujnog izvora Z U , slika <strong>4.</strong>3, tako da je tačnost s kojom se prenosi informacija doprijemnika 0.1% P.O. Intenzitet strujnog izvora je 0-20 mA.Na osnovu slike <strong>4.</strong>3 je I 0 + I = J, tj. 0,999J+0,01J = J. S druge strane je I 0 R L =IR Uodakle se ima da jeI0 0,999RU = RL= RL= 999RL= 999KΩI 0,001Najjednostavniji način realizacije naponskog izvora korištenjem operacionog pojačavačadat je na slici <strong>4.</strong>6.SI. <strong>4.</strong>6 Naponski izvorUvod ći pretpostavke da je (V i -e 3 )/R 1 ≈0, (V o -e 2 )/R 2 ≈ 0 i (e 3 -e 2 )A V = V o , ima se da jeeizlaz V o36
V= VAV0 i(<strong>4.</strong>8)1+AVgdje je: A V - naponsko pojačanje pojačavača A.Ako AV⎯→ ∞ , tada se ima da je V0 = V i .Ulazna impedansa kola sa slike <strong>4.</strong>6 data je izrazomZ0Zir= ( 1+AV) Zi+ Zi− Zi(<strong>4.</strong>9)Z0+ ZLgdje je:Z ir - ulazna impedansa kola sa slike <strong>4.</strong>6,Zi, - ulazna impedansa kola bez povratne grane,Z o - izlazna impedansa operacionog pojačavča bez povratne grane,Z L - impedansa opterećenja,A V - naponsko pojačanje operacionog pojačavača .Za savremene operacione pojačavače tipične vrijednosti su:511Zi, = (0,2-2)MΩ , Z o < 50Ω, A V =(1-3) 10 V/V, Zir = (l + A v )Z, = (0,2-2) 10 Ω.Na sličan način, nakon određenih aproksimacija, za izlaznu impedansu kola sa slike <strong>4.</strong>6 imase1−5Z0r≈ Z0≈ (100 − 25) 10 Ω1+AVšto odgovara unutrašnjoj impedansi praktično idealnog naponskog izvora.Kod rješavanja problema područja i opsega strujnog signala vođeno je, prije svega, računa o:• snazi unificiranog signala koja je dovoljna za jednovremeno priključivanje višeprijemnika (potrošača); I Omax R Lmax ≤ U doz• mogućnosti prenosa strujnog signala do 10 km udaljenosti; otpornost ove linijedirektno utiče na maksimalnu vrijednost otpora opterećenja, R Lmax ,• U doz - maksimalno dozvoljenom naponu koji se javlja na impedansiopterećenja koji mora biti manji od 50 V u cilju bezopasnosti od dodirnog napona.Takođe je vođeno računa i o intenzitetu povratne sprege u mjernim pretvaračima skompenzacijom sile gdje se koristi konvertor struje (nosioca informacije) u silu. Takodobivena sila povratne sprege poredi se sa silom koja je rezultat direktne konverzije mjerenevarijable u silu. Pri tome, sila povratne sprege formira se putem elektromehaničkogkonvertora sa permanentnim magnetom kao sprežnim elementom, koja je jednaka proizvoduBlI 0 N.Kako su jačina magnetnog polja B, dužina namotaja l i broj namotaja N ograničeni, to jeda bi se postigla odgovarajuća sila povratne sprege, struja I 0 odabrana tako da budemaksimalno 20 mA, što je i kompromis da gubitak snage na potrošaču I 0 2 R Lmax bude odgovarajući.Na osnovu ovoga i ranijeg istorijskog kontinuiteta da je pneumatski signal bio 0,7-3,5 bara(opseg 5:1), odabran je standardni strujni signal u <strong>SAU</strong> (4-20) mA, štoje sankcionisano iPublikacijom IEC 381 i JUS Standardom. Pri tome, opciono je uzet i signal (0-20) mA.Standardni naponski signal je (0-10) V, ili (-10 do +10) V. U elektroprivredi se susreću idrugi signali kao -5 mA do +5 mA ili -10 mA do +10 mA.Signal (4-20) mA naziva se signal sa "živom" nulom, a signal (0-20) mA signal s pravomnulom. Mjerni pretvarači (4-20) mA svoju vezu s potrošačem ostvaruju putem dvostruke linije,a oni (0-20) mA putem trostruke linije.37