Sistemas de señales actuales

Fuente actual

Es posible mediante el uso de amplificadores electrónicos diseñar un circuito que emita una cantidad constante de corriente en lugar de una cantidad constante de voltaje. Esta colección de componentes se conoce colectivamente como fuente actual , y su símbolo se ve así:

Una fuente de corriente genera tanto o tan poco voltaje como sea necesario a través de sus cables para producir una cantidad constante de corriente a través de ella. Esto es justo lo opuesto a una fuente de voltaje (una batería ideal), que generará tanta o tan poca corriente como demande el circuito externo para mantener constante su voltaje de salida.

Las fuentes de corriente se pueden construir como dispositivos variables, al igual que las fuentes de voltaje, y se pueden diseñar para producir cantidades de corriente muy precisas. Si un dispositivo transmisor se construyera con una fuente de corriente variable en lugar de una fuente de voltaje variable, podríamos diseñar un sistema de señal de instrumentación basado en la corriente en lugar del voltaje:

El funcionamiento interno de la fuente de corriente del transmisor no tiene por qué ser una preocupación en este punto, solo el hecho de que su salida varía en respuesta a los cambios en la posición de flotación, al igual que la configuración del potenciómetro en el sistema de señal de voltaje varió la salida de voltaje de acuerdo con la posición de flotación .

Observe ahora que el indicador es un amperímetro en lugar de un voltímetro (la escala calibrada en pulgadas, pies o metros de agua en el tanque, como siempre). Debido a que el circuito es una configuración en serie (teniendo en cuenta las resistencias del cable), la corriente será exactamente igual a través de todos los componentes. Con o sin resistencia del cable, la corriente en el indicador es exactamente la misma que la corriente en el transmisor y, por lo tanto, no se produce ningún error como podría ocurrir con un sistema de señal de voltaje. Esta garantía de degradación de señal cero es una ventaja decidida de los sistemas de señales de sobretensión de los sistemas de señales actuales.

El bucle de corriente de 4-20 mA

El estándar de señal actual más común en el uso moderno es el 4 a 20 miliamperios (4-20 mA), con 4 miliamperios que representan el 0 por ciento de la medición, 20 miliamperios que representan el 100 por ciento, 12 miliamperios que representan el 50 por ciento, y así sucesivamente. Una característica conveniente del estándar de 4-20 mA es su facilidad de conversión de señal a instrumentos indicadores de 1-5 voltios. Una simple resistencia de precisión de 250 ohmios conectada en serie con el circuito producirá 1 voltio de caída a 4 miliamperios, 5 voltios de caída a 20 miliamperios, etc.

Porcentaje de medida Señal de 4-20 mA Señal de 1-5 V 04.0 mA1.0 V105.6 mA1.4 V207.2 mA1.8 V258.0 mA2.0 V308.8 mA2.2 V4010.4 mA2.6 V5012.0 mA3.0 V6013.6 mA3.4 V7015.2 mA3 .8 V7516.0 mA4.0 V8016.8 mA4.2 V9018.4 mA4.6 V10020.0 mA5.0 V

La escala de bucle de corriente de 4-20 miliamperios no siempre ha sido la estándar para los instrumentos actuales:durante un tiempo, también hubo un estándar de 10-50 miliamperios, pero ese estándar ha quedado obsoleto. Una razón de la supremacía final del lazo de 4-20 miliamperios fue la seguridad:con voltajes de circuito más bajos y niveles de corriente más bajos que en los diseños de sistemas de 10-50 mA, había menos posibilidades de lesiones personales por choque y / o generación de chispas capaces de encender atmósferas inflamables en ciertos entornos industriales.

REVISAR:

• Una fuente actual es un dispositivo (generalmente construido con varios componentes electrónicos) que emite una cantidad constante de corriente a través de un circuito, muy parecido a una fuente de voltaje (batería ideal) que emite una cantidad constante de voltaje a un circuito.
• Un circuito de instrumentación de "bucle" de corriente se basa en el principio del circuito en serie de que la corriente es igual en todos los componentes para garantizar que no haya errores de señal debido a la resistencia del cableado.
• El estándar de señal de corriente analógica más común en el uso moderno es el "bucle de corriente de 4 a 20 miliamperios".