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>> IR A LA CALCULADORA DE LAZOS DE CORRIENTE

Aplicación gratuita online para el cálculo de lazos de corriente.


¿CÓMO FUNCIONA UN LAZO DE CORRIENTE?


Loop

Introducci├│n

El prop├│sito de los lazos de corriente es transmitir la informaci├│n desde los sensores, que miden par├ímetros f├şsicos tales como temperatura, caudal, presi├│n, velocidad, etc., hasta el receptor (normalmente sistema de control). El transmisor convierte la se├▒al f├şsica en una peque├▒a corriente el├ęctrica, cuyo valor ser├í proporcional al valor del par├ímetro f├şsico que representa. T├şpicamente, el lazo se calcula de forma que 4 mA se corresponda con el valor m├ís peque├▒o que queremos medir y 20 mA con el mayor (aunque podr├şa ser al rev├ęs). Por ejemplo, si tenemos un sensor de nivel en un dep├│sito, podemos configurarlo de forma que cuando no hay l├şquido, la corriente del lazo sea 4 mA y cuando est├ę completamente lleno, 20 mA. Si el nivel est├í justo al 50% la corriente estar├í justo a mitad de camino entre 4mA y 20mA, es decir (20-4)/2 + 4 = 12 mA.

 

Este cálculo es sencillo y la formula a utilizar es la siguiente:

Formula

(I=corriente E=par├ímetro f├şsico). Observar que esta formula se podr├şa utilizar para otros lazos de corriente, no s├│lo en el caso 4-20mA. En el caso anterior del dep├│sito, Emax=100, Emin=0, Imax=20, Imin=4

o, si se quieren evitar confusiones, se puede utilizarse la siguiente calculadorara: calculadora de lazos de corriente.

┬┐Porqu├ę los lazos de corriente son ├║tiles para transmitir las se├▒ales a largas distancias?

Los lazos de corriente son ├║tiles cuando la informaci├│n tiene que ser transmitidas a largas distancias. Aunque largas distancias producen caidas de tensi├│n debido a la resistencia de los cables, esto no reduce la corriente si el lazo est├í calculado correctamente. El transmisor se encarga de asegurarse que la corriente que transmite sea la correcta, independientemente de que la resistencia del cable u otros elementos sea superior o inferior. L├│gicamente, esto tiene ciertos l├şmites, porque si la resitencia que encuentra el transmisor es superior a cierto l├şmite, seg├║n sus especificaciones, no ser├í capaz de mantener el nivel de corriente correcto y, como poco, se producir├í un error en la medida. Por eso, es importante verificar que la carga a la que se somete al transmisor no supere la indicada en su hoja de datos.

Una vez que el instrumento de campo (transmisor) est├í calibrado, la correspondencia entre los valores m├íximo y m├şnimo del par├ímetro f├şsico ha quedado establecida.

 

TRANSMISORES ACTIVOS, PASIVOS. FUENTES (SOURCE) Y SUMIDEROS (SINK)

Estos conceptos frecuentemente generan bastante confusión. A un dispositivo se le llama pasivo o se dice que tiene una salida sumidero (sinking output) cuando necesita de una fuente de alimentación adicional en el lazo 4-20mA para funcionar correctamente y se le llama activo o tipo fuente (source), cuando no necesita de esta fuente. Por tanto, por ejemplo si tenemos un transmisor activo, este será el que proporcione la alimentación al lazo. Cualquier otro dispositivo conectado (por ejemplo un PLC) a ese lazo deberá de ser por tanto pasivo.

 

 

TRANSMISORES DE 4-20mA a 2, 3 ├│ 4 hilos

Transmisores a dos hilos:

Para transmitir la señal de 4-20mA, normalmente se utilizan únicamente dos hilos. A veces estos dos hilos sirven, además de para transmitir la señal de 4-20mA, para proporcionar alimentacion al transmisor. En estos casos hablamos de transmisores pasivos y la alimentación es proporcionada por una fuente de alimentación externa al transmisor (como por ejemplo en el diagrama de arriba).

Esto es posible porque el transmisor es capaz de regular el nivel de corriente, de forma que esta intensidad represente un par├ímetro f├şsico. El transmisor no es realmente el que produce la intensidad, sino que lo ├║nico que hace es variar su impedancia para regular la corriente del lazo. Por tanto, el transmisor debe de ser capaz de funcionar correctamente con el valor m├ís bajo de intensidad posible, es decir con tan s├│lo 4mA. Es decir, si por ejemplo la tensi├│n de la fuente de alimentaci├│n es de 24V, la resistencia del dispositivo activo es de 250 Ohm, al transmisor le llegar├í (cuando estamos en 4mA) una tensi├│n de 24V - 0.04Ax250 = 14V (habiendo despreciado la caida de tensi├│n en los cables). La potencia disponible para el transmisor ser├í de 14V x 0.04A = 0.56W !!, lo c├║al es bastante bajo aunque suficiente para muchos transmisores. Cuando se requiere m├ís potencia, ya no es posible alimentar al transmisor a trav├ęs de tan s├│lo dos hilos y es necesario recurrir a la configuraci├│n a tres o cuatro hilos.

Transmisores a tres hilos:

Se a├▒ade un tercer hilo que no transporta se├▒al, sino la alimentaci├│n para el transmisor. Los otros dos hilos sirven para proporcionar el valor de De los dos otros hilos, uno transporta el valor de la corriente que representa la medida de la variable de proceso. El hilo que queda sirve de retorno de las corrientes de alimentaci├│n y se├▒al.

Con la configuraci├│n a tres hilos el transmisor todav├şa se puede comportar como fuente (source) o sumidero (sink) en funci├│n de como se comportan los otros dos hilos.

Con un transmisor "sourcing" la señal de 4-20mA circulará por el hilo de alimentación y el hilo de señal (el hilo de 0V, sólo servirá para la corriente de retorno de alimentación).

Con un transmisor "sinking" la señal de 4-20mA circulará por el hilo de 0V y el hilo de señal (el hilo de alimentación, sólo servirá para eso, para alimentar el transmisor).

Transmisores a cuatro hilos:

Por ├║ltimo los transmisores a 4 hilos, utilizan dos conductores para la alimentaci├│n y los otros dos para transmitir la se├▒al 4-20mA. Esta configuraci├│n tiene como ventaja frente a los tres hilos que al estar separada la alimentaci├│n de la se├▒al, es m├ís dif├şcil que ruido en la alimentaci├│n pueda afectar a la medida.

 

TRANSMISORES DE SEGURIDAD INTR├ŹNSECA

Este tipo de transmisor se utiliza en instalaciones donde hay riesgo de formaci├│n de atm├│sferas potencialmente explosivas, debidos a gases o polvo. La seguridad intr├şnseca es un m├ętodo de protecci├│n que garantiza que la energ├şa entregada est├ę por debajo de unos l├şmites que se consideran seguros y que eviten la generaci├│n de una chispa. Tambi├ęn debe de tenerse en cuenta que un exceso de calentamiento puede producir una explosi├│n, si se superan determinadas temperaturas caracter├şsticas de cada gas. Estos transmisores siempre llevar├ín asociados una barrera de seguridad intr├şnseca, que es un dispositivo que se instala en zona segura y es precisamente el que nos garantiza que a campo la energ├şa que se entrega est├í por debajo de los l├şmites necesarios. Hay que tener especial precauci├│n con la verificaci├│n de las certificaciones y selecci├│n de modelos para asegurar su compatibilidad, as├ş como de seguir ciertas pautas en la instalaci├│n.




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