Linealizar Entrada 4 a 20 ma

La for orma ma mas pop opul ular ar pa parra tr tran ansm smit itir ir señ eñal ale es en inst in strrume men nta tac cio ion n in indu dus str tria ial, l, au aun n hoy en di dia, a, es el estandar 4 a 20 miliamperios DC. Esta es una señal estandar, que signica que la señal de corriente usada es usada proporcionalmente para representar señales de medidas o salidas comandos!.

 Tipicamente, un valor de 4 miliamperios de corriente representa representa 0% de medida, y un valor de 20 miliamperios representa un 100% de la medida, y cualquier otro valor entre 4 y 20 miliamperios representa un porcentaje entre 0% y 100%.

Por ejemplo, si estamos calibrando un transmisor de temperatura a 4-20mA para medir rano de !0 a 2!0 rados ", podriamos representar los valores de corriente y temperatura como el siuiente ra#co$

sta s ta se se&a &all de 44-20 20mA mA ta tamb mbien ien es us usad ada a pa para ra si sist stem emas as de co cont ntro roll pa para ra coma co mand ndar ar po posi sici cion onad ador ores es en un una a va valv lvul ula a de co cont ntro roll o en va vari riad ador ores es de

velocidad. n estos casos, el valor de miliamperios no representa una medida del proceso, pero si un rado el cual el elemento #nal de control in'uye en el proceso. Tipicamente (pero no siempre ))* los 4 miliamperios comandan a cerrar la valvula de control o parar un motor, mientras que 20 miliamperios comandan a abrir totalmente una valvula de control o poner un motor a su ma+ima velocidad.

Por tanto, casi todos (aun oy en dia* sistemas de control usan dos dierentes se&ales de 4-20mA$ una para representar variables de proceso (P* y una para representar comandos acia un elemento #nal de control (la variable manipulada o /*.

a relacion entre estas dos se&ales depender enteramente de la respuesta del controlador. o ay raon para decir que las dos se&ales van a ser iuales, por que representan dos cosas totalmente dierentes. 3e eco, si el controlador es de accion inversa, es totalmente normal que las dos se&ales sean inversamente proporcionales, cuando la se&al de proceso P de incrementa va acia el controlador de accion inversa entonces la se&al de salida se decrementara. i el controlador es puesto en modo 5manual5 por el operador, la se&al de salida no

sera automaticamente proporcionada a la se&al de entrada P del todo, en cambio esta se&al sera totalmente manipulada a usto del operador.

"roporcionando señales 4#20m$ a %aria&les medidas

6na se&al 4 a 20 mA representa aluna se&al en una escala de 0 a 100 en porcentaje. 6sualmente, es una escala lineal, como$

iendo una uncion lineal, podemos usar la ecuacion de una recta para proporcional las se&ales medidas a sus respectivos valores de corriente$ y ' m( ) &

3onde$ y 7 alida del intrumento + 7 ntrada del 8nstrumento m 7 Pendiente de la recta

b 7 punto de intercepto respecto a y (por ejemplo el 5live ero5 cero del rano del instrumento*

6na ve determinada los valores adecuados para m y b, podemos entonces usar esta ecuacion lineal para predecir cualquier valor para y dado un valor +, y vice-versa. sto sera muy util para nosotros cuando busquemos determinar el valor de se&al 4-20mA de salida de cualquier transmisor, o la posicion de vastao de una valvula ente una salida de se&al 4-20mA, o cualquier otra correspondencia entre una se&al 4-20mA y aluna variable #sica.

Antes que podamos usar la ecuacion para cualquier proposito, debemos determinar los valores de la pendiente (m* y el intercepto (b* apropiados para el intrumento que deseamos aplicar la ecuacion. ueo, veremos alunos ejemplos para acer esto.

Para la ecuacion lineal mostrada, podemos determinar el valor de la pendiente (m* dividiendo el 5rise5 entre el 5run5 es decir los ranos en miliamperios (420mA* y rano de apertura (0 -100 %*.

Para calcular el intercepto (b*, todo lo que necesitamos acer el resolver la ecuacion en un punto determinado (+ - y*. n este caso probamos el punto (0,4* es decir a 0% tenemos 4 miliamperios y calculamos$

Aora que tenemos nuestra ecuacion completa podemos describir la relacion entre la se&al 4-20mA y un se&al de apertura 0-100%, podemos usarla para determinar cuantos miliamperios representan cuaquier porcentaje de se&al. Por ejemplo, suponamos que necesitamos convertir un porcentaje de 94.:% a su correspondiente se&al de corriente de 4-20mA, como se representa en la siuiente ra#ca

ntonces ar;amos alo como esto$

Por tanto, 94.:% es equivalente a >???.instrumentacionycontrol.net>cursoslibres>instrumentacion>curso-practico-de-instrumentacion>item>94!-la-se %"9%@1al-4-20ma-y-su-proporci%"9%@9n-a-variables-#sicas-nunca-esta-demas-repasarlo.tmlstas.91y0BCD.dpu