Diagrama de circuito de lazo de corriente de 4-20ma

Generador de señales 4-20ma…

A diferencia de las salidas de tensión, la salida de corriente es la misma en cualquier punto concreto del circuito y es una salida analógica de potencia relativamente alta que puede utilizarse en circuitos de medición a larga distancia.
Una salida de corriente típica es de 4 a 20 mA en una configuración de 2 hilos, pero hay configuraciones de 3 hilos que pueden proporcionar una señal de salida de bucle de corriente de 0 a 20mA o de 4 a 20mA con una conexión de alimentación y salida positiva separada.
La corriente se puede convertir en salida de tensión para fines de medición en cualquier punto del circuito añadiendo una resistencia de carga en serie. La caída de tensión a través de la resistencia variará entonces proporcionalmente con la presión y la corriente. Por ejemplo, una resistencia de 250 ohmios producirá una señal de salida de 1 a 5 voltios con una señal de bucle de corriente de 4-20mA.
Cuando se conecta un transmisor de 4-20mA a un circuito con una resistencia de carga de medición, es importante asegurarse de que hay suficiente tensión de alimentación disponible a través de los contactos de alimentación positivos y negativos del transmisor, especialmente en la salida de escala completa.

Diagrama de cableado de 2 hilos 4-20ma

Los transductores industriales suelen utilizar señales de corriente para transmitir datos. Esto contrasta con la mayoría de los transductores, como los termopares y las bandas extensométricas resistivas, que utilizan una señal de tensión. Aunque los transductores basados en la tensión son suficientes en muchos entornos, a veces se prefieren los transductores basados en la corriente. Por ejemplo, la desventaja inherente al uso de la tensión para transmitir señales en un entorno industrial son las caídas de tensión a lo largo de grandes longitudes de cable debido a la resistencia del mismo. Se pueden utilizar dispositivos de alta impedancia de entrada para evitar la pérdida de señal. Sin embargo, estos dispositivos son sensibles al ruido inducido por los motores cercanos, las cintas transportadoras y las transmisiones de radio.
Para el sistema de bucle de corriente del ejemplo, el transductor elegido mide la presión y tiene una tensión de funcionamiento de 12 a 30 V. Con el transductor seleccionado, es necesario medir correctamente la señal de corriente para proporcionar una representación precisa de la presión aplicada al transductor.
Un aspecto importante de la construcción de un sistema de bucle de corriente es evitar los bucles de tierra. Un método común para evitar los bucles de tierra con un dispositivo de adquisición de datos de medición es el aislamiento. Con el aislamiento, se pueden evitar bucles de tierra como el de la figura 3.

Un sistema preciso y ajustable…

Digamos que la señal de tensión está referenciada a tierra. Usted utiliza 3 npn para formar un espejo de corriente widlar. En la pierna de salida, los fondos como un disipador de corriente, y su disipación de corriente es independientemente de la carga / tensión en esa pierna (dentro de ciertas limitaciones).
Pero la mayoría de la gente no se limitaría a usar eso. La salida es típicamente amortiguada por un amplificador de corriente – en este caso un pnp. La resistencia en el emisor del pnp determina la relación delta V / delta I para la salida de corriente.
Esto no es tan difícil, 4 mA es el valor bajo y 20 es el valor alto. Esto se usaba antes del rs232 para enviar datos, el primer pc de IBM tenía 4 a 20 en la tarjeta que tenía el puerto com y la gente alquilaba líneas telefónicas para enviar datos por el cable de cobre de esta manera.
Esto no es tan difícil de hacer 4 mA es el bajo 20 es el alto se puede enviar t flujo de datos como que es fácil de leer. Esto se usaba antes del rs232 para enviar datos, el primer ordenador IBM tenía de 4 a 20 en la tarjeta que tenía el puerto com y la gente alquilaba líneas telefónicas para enviar datos por el cable de cobre de esta manera.

Retroalimentación

Los sensores son una parte integral de cualquier sistema de medición, ya que ayudan a convertir los parámetros del mundo real en señales electrónicas que puedan ser entendidas por las máquinas. En un entorno industrial, los tipos de sensores más utilizados son los sensores analógicos y los sensores digitales. Los sensores digitales se comunican con 0’s y 1’s siguiendo protocolos como USART, I2C, SPI, etc. Y los sensores Analógicos pueden comunicarse a través de corriente o voltaje variable. Muchos de nosotros deberíamos estar familiarizados con los sensores que emiten voltaje variable como LDR, sensor de gas MQ, sensor Flex, etc. Estos sensores analógicos de voltaje se acoplan con convertidores de voltaje a corriente para convertir el voltaje analógico en corriente analógica para convertirse en un sensor de corriente variable.
En las industrias, la calibración del sensor es un proceso rutinario, y para calibrar el sistema y también para solucionar los resultados de los errores, se realiza la prueba del bucle de corriente. En la prueba del bucle de corriente, se utiliza un proceso de verificación que comprueba la rotura de la línea de comunicación. También comprueba la corriente de salida del transmisor. En este proyecto, crearemos un probador de bucle de corriente básico utilizando pocos componentes que nos permite ajustar manualmente la corriente de 4ma a 20mA girando un potenciómetro. Este circuito puede ser utilizado como un sensor ficticio para emular programas o para depurar.