Para que serve a calculadora de malha 4-20 mA/HART?

Ela ajuda a conferir a escala analógica, o raw do CLP e se a fonte mantém tensão suficiente no transmissor após as quedas nas cargas e no cabo.

A resistência calculada comprova a comunicação HART?

Não. O cálculo verifica o orçamento de tensão em corrente contínua. A comunicação HART também depende da impedância na frequência do sinal, capacitância, interfaces, aterramento, blindagem e ruído.

A ferramenta substitui teste de loop?

Não. O resultado é preliminar e deve ser confirmado com manuais, medições, simulação de corrente e comunicação real com o instrumento.

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Calculadora de Malha 4-20 mA e HART

Conteúdo técnico: ALOGY Engenharia · Atualizado em: 21/07/2026

Confira escala, raw do CLP/DCS, resistência de ida e volta do cabo, carga total da malha e tensão disponível no transmissor em 20 mA e em condição de falha alta.

4-20 mAHARTCLP/DCSOrçamento de tensão

Escopo e limites da ferramenta

A calculadora foi preparada para malhas analógicas de dois fios alimentadas por fonte externa. Ela permite verificar a relação entre faixa de engenharia e corrente, converter corrente em raw e estimar a tensão que permanece disponível no transmissor depois das quedas no cartão, resistor HART, barreiras, indicadores e cabo.

O resultado não substitui datasheet, curva de carga do transmissor, manual do cartão de entrada, teste de loop, comunicação HART real, estudo de área classificada ou validação por profissional habilitado.

Elaboração: equipe técnica da ALOGY Engenharia · Publicação: 21/07/2026 · Revisão técnica: 21/07/2026

Dados da escala e leitura

Tag da malha Variável ou serviço Unidade de engenharia LRV, valor em 4 mA URV, valor em 20 mA Valor normal de processo Corrente medida em campo, mA Raw mínimo do CLP/DCS Raw máximo do CLP/DCS

Fonte, carga, cabo e HART

Tensão da fonte, Vcc Tensão mínima no transmissor, V Resistência da entrada analógica, Ω Resistor HART adicional, Ω Barreira, isolador ou indicador, Ω Outras cargas em série, Ω Comprimento do cabo, somente ida, m Resistência por condutor, Ω/km Corrente de falha alta, mA HART requerido?

Resultado da validação

Preencha os dados e clique em calcular.

Corrente no valor normal--

PV pela corrente medida--

Resistência total--

Tensão no transmissor a 20 mA--

Tensão em falha alta--

Status HART--

Fórmulas utilizadas

Corrente esperada: I = 4 + 16 × (PV − LRV) / (URV − LRV)
PV pela corrente: PV = LRV + (I − 4) × (URV − LRV) / 16
Resistência do cabo: Rcabo = (Ω/km ÷ 1000) × comprimento × 2
Carga total: Rtotal = RAI + RHART + Rbarreira + Rextras + Rcabo
Tensão no transmissor: Vtx = Vfonte − I × Rtotal
Resistência máxima: Rmáx = (Vfonte − Vmín transmissor) ÷ I

O fator 2 na resistência do cabo representa os condutores de ida e volta. A corrente deve ser convertida de miliampères para ampères antes de aplicar a lei de Ohm.

Exemplo numérico reproduzível

Considere fonte de 24 Vcc, transmissor com tensão mínima de 12 V, entrada analógica de 250 Ω, cabo de 150 m por trecho e resistência de 26 Ω/km por condutor. A resistência de ida e volta do cabo é 7,8 Ω. A carga total fica em 257,8 Ω.

Em 20 mA, a queda na carga é 5,156 V e restam aproximadamente 18,84 V no transmissor. Em 21 mA, restam aproximadamente 18,59 V. Como ambos os valores permanecem acima dos 12 V informados, o orçamento de tensão é aceitável para este exemplo. Isso não comprova, isoladamente, a comunicação HART.

Tabela de escala 4-20 mA

Ponto	PV	Corrente	Raw

Referências de corrente

Corrente	Interpretação	PV equivalente

Como interpretar a malha

Uma malha de dois fios precisa manter tensão suficiente no transmissor em toda a faixa de operação e também nas correntes usadas para diagnóstico. Se a carga total for excessiva, o transmissor pode saturar antes de atingir a corrente esperada ou deixar de sinalizar corretamente uma falha alta.

Para HART, a resistência em corrente contínua é apenas uma parte da verificação. A comunicação também depende da impedância efetiva vista pelo sinal, capacitância do cabo, aterramento, blindagem, ruído e compatibilidade das interfaces.

Checklist de comissionamento

Confirmar arquitetura ativa ou passiva e alimentação real da malha.
Conferir curva de carga e tensão mínima no datasheet do transmissor.
Somar cartão, resistor HART, barreiras, isoladores, indicadores e cabo.
Medir tensão no transmissor com a malha energizada.
Simular 4, 12 e 20 mA e comparar PV e raw no CLP/DCS.
Testar comunicação HART no painel e no campo.
Registrar LRV, URV, range final e desvios encontrados.

Resumo orientativo da conferência

Calcule para gerar o resumo.

Referências técnicas

FieldComm Group — HART Application Guide.
Emerson — manual do Rosemount 3144S, exemplo de curva de carga específica.
Manuais do transmissor, cartão de entrada, barreira e isolador efetivamente instalados na malha.