Lazos de Corriente 4 a 20 mA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍ A FACULTAD DE INGENIERÍ A ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA INFORME PRÁCTICA CALIFICADA NÚMERO 3 SECCION “M”

ALUMNO

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CODIGO

:

CHAMOCHUMBI INDARA Joseph Manuel

PROFESOR

:

ING. Juan Francisco Tisza Contreras

COD. CURSO :

EE – 435M

2012-I

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20072026K

IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS TRANSMISORES Los circuitos transmisores son utilizados ampliamente debido a su confiabilidad. Las lecturas de los sensores no son estándar y varían incluso en unidades y rangos. Un Pt-100, nos entrega un valor de resistencia que depende la temperatura, un termopar entrega un valor del orden de milivoltios. En sistemas automatizados no es aceptable fiarse de esto, un procesador no puede avocar tareas de cómputo a estar acondicionando la señal, pues estas pueden ser de diversos tipos y rangos. Es por esto que se crean estándares para las señales. Uno de los más conocidos y utilizados es el protocolo de 4 a 20 m A. Este protocolo existe desde los años 50, y sirve para controlar y monitorear señales, debido a su inmunidad al ruido, su bajo costo de implementación y su habilidad para llevar señales a largas distancias, son los sistemas ideales para un ambiente industrial.

En un sistema de lazo de corriente se aplica la ley de Kirchoff referente a la corriente. Según esta ley la suma de las corrientes que llegan a un punto es igual a la suma de las corrientes que sale. A saber en un lazo toda la corriente en el nodo inicial, debe llegar al nodo final.

Dicho esto, podemos medir la corriente en cualquier punto del sistema y obtener el mismo resultado. Un hecho especial a tener en cuenta es que normalmente se utiliza cable UTP para transmitir la señal, en este caso el ambiente puede distorsionar la señal por el efecto de campos magnéticos ajenos al sistema o a nuestro control. Para contrarrestar este efecto utilizamos cable STP, el cual es apantallado y blindado, de este modo anulamos las interferencias magnéticas externas. Un lazo de corriente se compone por la fuente de poder, el transductor, una tarjeta de adquisición de datos y el cableado que conecta todo en serie. La fuente de poder energiza el sistema, el transductor regula la corriente en el lazo, 4mA representa un valor mínimo, y 20 mA representa el máximo. Un valor medido de 0 mA significa que el lazo está abierto. El sistema de adquisición de datos mide el flujo de corriente. Un método efectivo es utilizando una resistencia Shunt entre los pines de un amplificador, como se muestra en la figura, para convertir la corriente a un voltaje proporcional y amplificar.

Diseño de un lazo de corriente Lo primero es seleccionar un transductor, independientemente de la variable a medir, debemos tener en cuenta el nivel de voltaje de la fuente. Esto es por dos motivos, para lograr un compromiso con el diseño del sistema (si el nivel de voltaje es bajo) y para no dañar al componente (si el nivel de voltaje es muy alto). Una vez elegido el transductor debemos elegir qué tipo de adquisición de datos tendremos. Un aspecto importante en la selección de la tarjeta de adquisición de datos es evitar lazos de tierra. Un método común es el aislamiento eléctrico del dispositivo.

Un lazo de tierra se produce cuando dos terminales conectados tienen dos niveles de voltaje, tierra, distintos. Esto produce errores de tipo offset.