Entendendo o Loop 4–20 mA – Diagnosticar Falhas com Multímetro

Guia Completo, Didático e Ideal Para Quem Está Começando em Instrumentação

Se você está entrando agora no mundo da instrumentação, o loop 4–20 mA será uma das primeiras (e mais importantes) coisas que você vai aprender. Ele está presente em quase todos os transmissores industriais e é responsável por enviar a informação da variável medida — como pressão, nível, temperatura, vazão — até o sistema de controle.

Mas junto com essa importância, vem uma verdade que quase ninguém te conta:

👉 Grande parte das falhas em instrumentação acontecem no loop 4–20 mA.
E a maior parte delas pode ser identificada com um simples multímetro.

Este guia vai te ensinar, passo a passo, como entender e diagnosticar essas falhas da forma mais prática possível.

🔍 1. Antes de Tudo: O Que Estamos Realmente Medindo em um Loop 4–20 mA?

Ei, amigo iniciante a ideia aqui é dá aquela dica de ouro! Antes de pegar o multímetro e começar a cutucar fios na fábrica, pare um segundo e respire fundo. Imagina que o loop 4–20 mA é como um “telefone sem fio” industrial: ele leva mensagens (os sinais do sensor) de um lado para o outro, mas para que tudo funcione, você precisa checar se o telefone tem “bateria” (alimentação) e se a “voz” está chegando clara (sinal).

Aqui vai o básico que ninguém te explica no primeiro dia de estágio: no loop, você não mede só “uma coisa”. São duas medições chave — corrente e tensão — e cada uma revela um pedaço diferente do quebra-cabeça. É como diagnosticar um carro: a corrente é o “acelerador” (o que move o sinal), e a tensão é o “tanque de combustível” (o que alimenta tudo). Vamos descomplicar isso passo a passo, com exemplos do dia a dia, para você nunca mais se confundir no turno da noite.

✔ 1.2. Medir TENSÃO (em V) — O “Combustível” da Energia

Agora, troque de foco: a tensão é como a eletricidade que mantém o loop vivo. Sem ela, nada flui — é como um carro sem gasolina, por mais que o motor gire. O loop típico roda em 24 V DC (corrente contínua, segura para indústrias), fornecida por uma fonte de alimentação central.

💡 Analogia simples para fixar: Pense na tensão como a pressão da água em uma mangueira. Se estiver fraca, a água (corrente) não sai direito. Meça para ver se o “tanque” está cheio!

Exemplos práticos que salvam o dia:

• 24 V com 0 mA: Tem energia no loop, mas o transmissor está “travado” (ex.: não deixando corrente passar por falha interna). O problema é no sensor, não na fiação.
• 0 V: Sem tensão = sem vida! Culpe a fonte de alimentação (queimou?), fusível estourado ou cabo de energia cortado. Comece checando a fonte.
• 10–12 V: Queda de tensão (ex.: cabos muito longos, finos ou com conexões ruins). A corrente chega fraca no final do loop, bagunçando o sinal. Solução: troque cabos ou adicione um repetidor.

👉 Dica de ouro para iniciantes: Medir tensão checa a saúde da alimentação. Use o multímetro em modo V DC, conecte em paralelo (nas bornes do loop, sem cortar fios). Se a tensão estiver baixa, o loop inteiro “engasga” — e você evita paradas desnecessárias.

Com essas duas medições no bolso, você já diagnostica 80% das dores de cabeça em loops. No próximo passo, vamos ver como conectar o multímetro na prática, com fotos mentais de um loop real. Prontinho para testar? Anote esses valores e volte para a oficina — você está virando pro!

✔ 1.1. Medir CORRENTE (em mA) — O “Coração” do Sinal

Pense na corrente como a mensagem principal que o transmissor (seu sensor de pressão, temperatura ou o que for) envia para o controlador. É ela que “fala” o valor real do processo: “Ei, o tanque está vazio!” ou “A temperatura subiu demais!”.

No loop padrão, a corrente varia de 4 mA (mínimo, tipo “tudo calmo”) a 20 mA (máximo, tipo “atenção total!”). É linear, como uma régua: quanto maior o valor medido, maior a corrente.

💡 Analogia simples para fixar: Imagine um rádio AM onde o volume é o sinal. 4 mA é volume baixo (processo no zero), 12 mA é no meio (meio da faixa), e 20 mA é no talo (processo no pico). Agora, se der problema, o “volume” muda de jeito errado — e aí você detecta a falha!

Exemplos práticos que você vai ver na planta:

• 4 mA: Valor mínimo normal (ex.: tanque vazio ou temperatura ambiente baixa). Tudo OK!
• Cerca de 12 mA: Meio da faixa (ex.: 50% de nível no tanque). O processo está equilibrado.
• 20 mA: Valor máximo (ex.: pressão no limite superior). Alerta para o operador!

Mas e os “sinais de alerta”? Esses são os heróis do diagnóstico — valores fora do normal que gritam “tem problema!”:

• 3,6 mA: Falha grave no transmissor (ex.: sensor quebrado ou sujo). Pare tudo e chame manutenção.
• 3,8 mA: Aviso configurado (ex.: “quase falhando, mas ainda roda”). Ajuste antes que vire bagunça.
• 0 mA: Circuito aberto — fio rompido, sem energia ou curto no caminho. Sem sinal = sem controle = produção parada!
• >21 mA: Sobrecorrente (ex.: curto-circuito ou falha interna no transmissor). Pode queimar algo; isole rápido!

👉 Dica de ouro para iniciantes: Medir corrente é o primeiro passo para checar a saúde do sinal. Se estiver errada, o problema pode ser no transmissor ou no processo real. Use o multímetro em modo mA, conecte em série (no fio positivo, cortando o loop se precisar — mas com cuidado, hein? Desligue a energia primeiro!).

🔧 2. Onde Medir: Os 3 Pontos Que Um Iniciante Precisa Conhecer

Lembra daquelas primeiras vezes que você pegou o multímetro e ficou olhando para um emaranhado de fios como se fosse um novelo de lã? “Onde diabos eu enfio essas pontas pretas e vermelhas sem fritar tudo?” Essa é a armadilha clássica para quem está começando na instrumentação — medir no lugar errado é como checar o pneu furado do carro olhando pro retrovisor: você vê o reflexo do problema, mas não resolve nada.

O segredo? O loop 4–20 mA é como uma estrada de mão única: o sinal sai do transmissor (o “motor” lá na ponta do processo), viaja pelo cabo (a “pista”) e chega no painel (o “posto de gasolina” de controle). Para diagnosticar, você precisa “parar o carro” em pontos estratégicos e checar. São só três pontos principais — A, B e C — e dominá-los vai te salvar de horas de caça ao tesouro desnecessária. Vamos mapear isso como um GPS simples, com analogias que grudam na cabeça e dicas para não errar no primeiro teste. No final, você vai navegar loops como um veterano!

📍 2.1. Ponto A — No Transmissor (O “Nascimento” do Sinal, Mais Confiável de Todos)

Aqui é o Ponto Zero, direto no transmissor — aquele sensorzinho valente medindo pressão no tanque ou temperatura na fornalha. Conecte as pontas do multímetro nas bornes do transmissor (geralmente marcadas como + e – para corrente, ou diretamente nos terminais de alimentação).

Por que começar por aqui? É como checar se o motor do carro liga antes de culpar a estrada inteira:

• É onde o sinal nasce: O transmissor “fala” primeiro — se der 12 mA aqui, você sabe que o processo está OK (meio da faixa, tipo nível de tanque a 50%).
• Valida se o transmissor funciona: Se medir 0 mA, o vilão é o sensor (sujo, calibrado errado ou morto), não o resto do loop.
• Compara campo x painel: Meça aqui e no painel. Exemplo clássico: 12 mA no transmissor, mas só 9 mA no CLP? ➡️ Boom! Problema no cabo (queda de tensão ou fio solto). Economia de tempo: em vez de desmontar o painel, você isola o transmissor como “inocente”.

💡 Analogia para fixar: É o “teste de gravidez” do loop — se o sinal não nasce aqui, nada mais adianta. Ideal para iniciantes: desligue a energia, conecte em série para corrente (corte o fio positivo se precisar, mas use um jumper para não parar o processo).

👉 Dica de ouro: Sempre comece pelo Ponto A. É 80% das vezes onde o problema “grita” logo de cara. Anote o valor e siga para o próximo — você vira detetive instantâneo!

📍 2.2. Ponto B — No Painel, Antes do Módulo do CLP/DCS (O “Portão de Entrada” do Controle)

Agora, avance pela “estrada”: meça no painel de controle, bem antes do módulo do CLP (o cérebro que lê o sinal) ou DCS (sistema distribuído). Procure as bornes de entrada do loop — geralmente em uma fileira numerada, com etiquetas como “AI1” (Analog Input 1).

Por que isso é ouro puro para diagnósticos?

• Sinal chegando certo?: Se no Ponto A deu 12 mA e aqui só 10 mA, o cabo está “vazando” (ruído elétrico de motores próximos ou interferência).
• Caça a ruídos e perdas: Exemplo: Vazão de bomba lendo errada? Meça aqui — queda de tensão pode ser bornes enferrujados ou fiação exposta a vibrações.
• Mau contato em terminais: Muitos loops param por parafusos frouxos ou oxidação. Aperta tudo e remede — problema resolvido em 5 minutos!

💡 Analogia para fixar: É como checar a tomada da casa antes de ligar o micro-ondas: se a energia chega fraca ao “aparelho” (CLP), o culpado é o fio da parede, não o forno. Erro comum de novatos? Culpar o transmissor quando o painel é o traidor — já vi estagiários trocarem sensores inteiros por isso!

👉 Dica de ouro: Use modo tensão aqui para ver quedas (deve ser perto de 24 V). Se o painel for remoto, leve um extensor de cabo pro multímetro — conforto conta no turno longo!

Melhore a contextualização considerado que o publico alvo são técnicos iniciantes Guia Completo, Didático e Ideal Para Quem Está Começando em Instrumentação Se você está entrando agora no mundo da instrumentação, o loop 4–20 mA será uma das primeiras (e mais importantes) coisas que você vai aprender. Ele está presente em quase todos os transmissores industriais e é responsável por enviar a informação da variável medida — como pressão, nível, temperatura, vazão — até o sistema de controle. Mas junto com essa importância, vem uma verdade que quase ninguém te conta: 👉 Grande parte das falhas em instrumentação acontecem no loop 4–20 mA. E a maior parte delas pode ser identificada com um simples multímetro. Este guia vai te ensinar, passo a passo, como entender e diagnosticar essas falhas da forma mais prática possível.

🔌 3. Como Medir Corrente Corretamente (Sem Queimar o Multímetro — Nem Seu Orçamento!)

Ei, parceiro de plantão! Lembra daquela vez que um colega iniciante fritou o multímetro no primeiro loop e o chefe torceu o nariz? “Por que, cara? É só enfiar as pontas!” Bem, medir corrente é como operar uma britadeira: se você não souber o jeito, explode tudo — inclusive sua ferramenta de R$200. Mas relaxa: o loop 4–20 mA é amigável, e com esse passo a passo, você vira o cara que diagnostica sem drama, sem faíscas e sem multímetros virando churrasco.

O básico que salva vidas (e equipamentos): corrente se mede sempre em série (como se o multímetro fosse um “pedágio” no caminho do sinal, forçando a corrente a passar por ele). Nunca em paralelo (tipo “burlar o pedágio” — isso cria um curto e bum!). Vamos ao guia prático, como se eu estivesse te passando a ferramenta na oficina. Foque: segurança primeiro, desligue o que puder e use luvas isolantes. Prontinho? Vamos medir como um pro!

📋 Passo a Passo Seguro: Medindo Corrente Sem Suor

Imagine o loop como um rio de eletricidade: você “seca” um pedaço para medir o fluxo. Faça isso no Ponto A (transmissor) ou B (painel) para resultados top. Tempo estimado: 2 minutos.

1. Desligue o loop temporariamente ou abra o borne de retorno: Pare o “rio” sem afogar a produção inteira. No painel, gire o borne do retorno (o fio negativo que fecha o circuito) para soltar — ou desligue a fonte de 24V por 30 segundos. 💡 Analogia para fixar: É como pausar um filme para checar o enredo. Se não abrir, o sinal ignora seu multímetro e você lê zero pra sempre. Dica: Avise o operador via rádio — “Loop 5 em teste, 2 min off!”
2. Coloque o multímetro na função mA DC (corrente contínua): Gire o seletor para o símbolo de mA com uma linha reta (DC, não AC — senão lê errado como um termômetro em geladeira). Escolha a escala acima de 20 mA (tipo 200 mA) para não sobrecarregar. 💡 Analogia para fixar: É como sintonizar a FM no rádio certo — DC é o “canal industrial”, AC é pra casa. Cheque se o fusível interno está OK (abra a tampa e veja o filamento).
3. Conecte as pontas vermelha e preta onde você abriu o circuito: Vermelha no fio positivo (saída do transmissor), preta no negativo (retorno). Encaixe firme, mas sem forçar — como plugar fone no celular. O multímetro agora é o “elo perdido” do loop. 💡 Analogia para fixar: Pense no multímetro como um canudo no suco: a corrente tem que passar por ele para “beber” o valor. Se inverter as pontas, só inverte o sinal (negativo no display — raro, mas anote).
4. A corrente passará pelo multímetro: Ligue o loop de volta (feche o borne ou religue a fonte). O display acende com o valor — tipo 12 mA para meio tanque. Deixe estabilizar 10 segundos (processo industrial demora a “acordar”). 💡 Analogia para fixar: É o momento “ahá!” — como ver o velocímetro subir no carro. Se piscar ou zerar, cheque conexões soltas.
5. Leia o valor e anote: Compare com o esperado (4-20 mA). OK? Desconecte, feche o loop e comemore. Fora? Vá pro diagnóstico (próximo capítulo!). Sempre tire foto do display pro relatório — prova irrefutável. 💡 Analogia para fixar: É como anotar a placa de um carro suspeito. Guarde no caderno ou app: “Loop PT-101: 11,8 mA @ 14h”.

Se bagunçar? Você cria um curto (corrente pula o multímetro direto pros bornes) e queima o fusível interno — conserto rápido, mas chato. Pior: para a produção por horas. Mas com isso, zero risco!

⚠️ Erros Comuns ao Medir Corrente — E Como Não Ser a Vítima

Todo iniciante tropeça aqui (eu já queimei dois na época do curso!). São ciladas que transformam 5 minutos em “por que meu multímetro fuma?”. Vamos desarmar cada uma com exemplos reais da planta:

1. Medir corrente sem abrir o loop → sempre dá 0 mA: O sinal “desvia” como água em cano entupido. Solução: Abra o borne toda vez — ou use um clamp meter (avançado, mas caro pros primeiros meses).
2. Usar escala errada (A em vez de mA) → fusível queimado: Escala de Ampères é pra cabos grossos; mA é pro loop fino. Exemplo: Medindo 12 mA em A, lê 0,012 — e frita se sobrecarregar. Solução: Sempre cheque o seletor duas vezes, como senha de banco.
3. Colocar em paralelo com o transmissor → curto direto: Tipo ligar duas pilhas no mesmo clipe -> faísca! Exemplo: Pontas nos bornes + e – do sensor sem cortar: loop curto, transmissor desliga. Solução: Série somente, ou use modo tensão pra checar alimentação primeiro.
4. Usar multímetro com fusível já queimado → falsa leitura de 0 mA: Fusível morto = zero proteção, zero leitura. Exemplo: Depois de um erro anterior, você acha que o loop está aberto. Solução: Teste o multímetro em uma pilha AA (deve dar ~1,5 V) antes de cada turno.
5. Não isolar o fio durante a medição → ruído / mau contato: Fios soltos pegam interferência de motores ou soldas quentes. Exemplo: 12 mA vira 11,7 mA piscando — culpa de vibração na tubulação. Solução: Use fita isolante ou alicate de pressão; meça em ambiente calmo.
6. Tentar medir corrente diretamente nos bornes do CLP → leitura incorreta: O módulo do CLP tem resistores internos que “engolem” parte do sinal. Exemplo: 16 mA no transmissor vira 14 mA no CLP — você culpa o cabo errado. Solução: Meça antes do módulo, no Ponto B puro.

👉 Dica de ouro para iniciantes: Pratique em um loop de teste (faça um com resistor de 250 ohms e fonte de 24V na bancada — custo zero!). E lembre: tensão primeiro (paralelo, seguro), corrente depois (série, arriscado). Assim, você mapeia o loop sem suor.

Agora você mede corrente como quem respira — sem fumaça, sem pânico. Já salvou uma parada de produção na cabeça? No próximo, vamos pra tensão: mais fácil, mas com truques que evitam 50% das falhas. Pegue seu multímetro (fusível novo!) e teste um loop real hoje — você tá voando, técnico! Qual o primeiro valor que vai ler? Me conta nos comentários.

Resistor de Derivação (Shunt): Aplicações na Instrumentação – Dicas de Instrumentação

Calibrador de Loop mA | 18 Opções de Qualidade | Fluke

Utilização do Fluke 754 para gerar sinal de saída de corrente 4~20mA (André Ribeiro) – YouTube