Los transductores OMEGA tienen tres tipos principales de salidas eléctricas: milivoltios (mV), voltios (V) y corriente (mA). Es importante que el usuario sepa qué salida se adapta a su aplicación para garantizar la selección adecuada de un transductor.
A continuación se describen las ventajas, inconvenientes y los cables de los transductores de salida de milivoltios, voltios y corriente.
TRANSDUCER OUTPUTS AND THEIR WIRING CONFIGURATIONS
Las salidas de los transductores son de milivoltios y se utilizan generalmente en aplicaciones de laboratorio. Son de bajo coste, de tamaño reducido y requieren una fuente de alimentación regulada. Teniendo en cuenta que la señal milivoltio es de muy bajo nivel, está limitada a distancias cortas (normalmente se considera que el límite es de hasta 200 pies) y es muy propensa a las interferencias eléctricas parásitas de otras señales eléctricas cercanas (otros instrumentos, líneas de alta tensión de CA, etc.). Las configuraciones de cables típicas se muestran en la Figura 1.
Figura 1
Los transductores con salida de tensión amplificada se utilizan generalmente en entornos industriales ligeros y en sistemas de interfaz de ordenadores, donde se requiere una señal de CC de nivel alto. Debido al acondicionamiento de señal incorporado, son más caros y de mayor tamaño que los transductores de salida de milivoltios. Las señales de voltaje amplificadas pueden viajar hasta distancias medias y son mucho mejores en su inmunidad a las interferencias eléctricas parásitas que la señal de milivoltios. Las configuraciones de cableado típicas se muestran en la Figura 2.
Un transductor produce milivoltios, voltaje amplificado o salida de corriente. Un transmisor produce solo salida de corriente. Una vez más, debido al acondicionamiento de señal integrado, los transmisores son más caros y de mayor tamaño que los transductores de salida de milivoltios. A diferencia de los transductores de salida de milivoltios y voltaje, una señal de corriente es inmune a cualquier interferencia eléctrica parásita, lo que supone una ventaja valiosa en la Fábrica. Una señal de corriente también puede transmitirse a largas distancias. Las configuraciones de cables típicas se muestran en la Figura 3.
MANIPULACIÓN, UBICACIÓN E INstalación DE TRANSDUCTORES
Figura 2
- A. Diafragma: no presione ni toque el diafragma, ya que podría dañarlo o alterar su calibración, especialmente en los modelos de rango de baja presión.
- B. Accesorios y herrajes: utilice accesorios y herrajes con la presión nominal adecuada. Asegúrese de que el tipo y el tamaño de la rosca sean los correctos. Utilice limitadores de presión, cámaras de capacidad, amortiguadores, etc., si es necesario.
- C. Funcionamiento a temperatura ambiente: coloque el transductor en un lugar donde se pueda inspeccionar y reparar fácilmente. La temperatura ambiente debe estar dentro de las especificaciones del transductor. Los efectos del coeficiente de temperatura sobre la precisión general del transductor se pueden minimizar cuanto más se acerque la temperatura ambiente a los 25 °C. Evite lugares con vibraciones excesivas.
- D. Instalación: la instalación solo debe ser realizada por personal cualificado familiarizado con las prácticas de seguridad y con conocimientos de todas las normas aceptadas por la industria en relación con los sistemas de presión. La calibración y/o el cero del transductor pueden desplazarse si se aplica un par excesivo durante la instalación. Compruebe si se ha producido un desplazamiento del cero después de la instalación. Al instalar transductores, consulte los datos del proceso estándar de la industria para el tamaño de la rosca y el tipo de material.
Figura 3 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE TRANSDUCTORES QUE PUEDEN EXCITARSE DESDE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Se pueden excitar varios transductores desde una sola fuente de alimentación. El número de transductores que se pueden utilizar viene determinado simplemente por el consumo de corriente de cada transductor y la capacidad de corriente de la fuente de alimentación. La suma del consumo de corriente de los transductores no puede superar la capacidad de corriente total de la fuente de alimentación. Por ejemplo, si tiene 50 transductores que consumen 13 miliamperios, necesitará una fuente de alimentación de al menos 650 miliamperios (50 x 13). Tampoco hay ningún problema en alimentar un solo transductor con una fuente de alimentación con alta capacidad de corriente.
Figura 6. Varios transductores conectados a un medidor y un interruptor (transductores con ajustes de cero y span incorporados, mismas salidas y mismos rangos de presión)
Figura 7. Conversión de corriente en voltaje para instrumentos configurados para voltaje
CABLEADO DE UN TRANSDUCTOR A MÚLTIPLES LECTORES, REGISTRADORES, ORDENADORES, ETC.
Los transductores de presión que emiten señales de miliamperios pueden conectarse a múltiples dispositivos en serie. El hecho de que puedan transmitir señales a largas distancias sin interferencias facilita la conexión de un dispositivo de señal de miliamperios a múltiples unidades de instrumentación. Este diagrama ilustra el cableado correcto. Una de las grandes ventajas de una señal de corriente es la simplicidad en la configuración de un sistema de múltiples instrumentos. La transmisión a larga distancia de un instrumento a otro sin interferencias eléctricas facilita los sistemas de múltiples instrumentos. Por ejemplo, un centro de pruebas de materiales puede tener una sala de control para todos los diferentes laboratorios de pruebas, lo que permite el funcionamiento desde una ubicación central. La calibración de los instrumentos y la resolución de problemas son sencillas en un bucle de corriente con múltiples instrumentos. La única limitación para el número de instrumentos es la cantidad de voltaje de la fuente de alimentación que alimenta el bucle de corriente. El voltaje mínimo requerido se determina mediante la ley de Ohm, V-IR (el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia). Esto se muestra y explica en la imagen 4.
Figura 4
DONDE:
RLINE = resistencia debida al cable
RLOAD = resistencias combinadas de la instrumentación
VsTRANSDUCER = tensión de alimentación mínima para el transductor
Por ejemplo, supongamos que tiene lo siguiente:
- Transmisor de presión (de 4 a 20 mA) con una tensión de alimentación de 12-30 V CC
- Medidor de panel con una impedancia de entrada de 10 ohmios
- Grabadora con una impedancia de entrada de 25 ohmios
- Ordenador con una impedancia de entrada de 200 ohmios
- Resistencia del cable conductor de 5 ohmios.
Figura 5 Voltaje mínimo requerido = (.020). (5 + 10 + 25 + 200) + 12 = 16,8 voltios 24 voltios es la fuente de alimentación más común en un bucle de corriente de 4-20 mA. También se puede cablear una señal de voltaje o milivoltios a varios instrumentos, pero no es tan fácil y no tiene las ventajas de Calibración y resolución de problemas inherentes a un sistema de bucle de corriente. La señal de voltaje o milivoltios se puede cablear en paralelo a varios instrumentos, como se muestra en la Figura 5. Este método supone una impedancia de entrada muy alta en los instrumentos que se cablean. Si no es así, se puede utilizar una salida analógica para retransmitir la señal.
Ejemplo práctico
Si está conectando el PX409 con salida de miliamperios al medidor de proceso de respuesta rápida DP400TP, cablearía todos los instrumentos en serie. En este caso, el DP400TP también puede servir como fuente de alimentación, proporcionando los 12 V o los 20 V CC adicionales necesarios para alimentar la unidad PX409.Prueba del sistema El dispositivo PX409 se puede programar de forma inalámbrica utilizando un dispositivo de comunicación de campo cercano (NFC), como un teléfono móvil. La señal del PX409 se puede enviar a un medidor de la serie PLATINUM, que es otro tipo de medidor de respuesta rápida. Todos los medidores PLATINUM incluyen salidas USB para que puedan conectarse directamente a un ordenador.
Una vez instalado el sistema, puede realizar una prueba para asegurarse de que funciona. Para ello, siga estos tres pasos:
- Aplique presión al transductor utilizando una bomba manual.
- Observe para asegurarse de que la presión cambia en las tres unidades.
- Una vez que la presión sea estable y estática, compruebe que las tres unidades muestran la misma lectura de salida de presión.
CABLEADO DE VARIOS TRANSDUCTORES A UNA LECTURA DE SALIDA, GRABADORA, ORDENADOR, ETC.
Al medir varias presiones, es un error común intentar utilizar varios transductores, un conmutador y un solo medidor de panel, ahorrando así dinero en varios medidores de panel (o cualquier otro instrumento). El problema es que cada transductor tiene un punto cero único y la lectura de salida solo tiene un tornillo de cero. El resultado neto es que la precisión total aumenta hasta aproximadamente un 3 %, aunque cada Sensor de presión tenga una precisión del 0,5 %. En la mayoría de los casos, este error mayor es intolerable.
El método correcto para utilizar varios transductores con un solo dispositivo de lectura de salida es utilizar transductores que tengan tornillos de ajuste de cero y de intervalo incorporados, la misma salida (voltaje o corriente) y el mismo rango de presión. Cada transductor se ajusta aplicando una presión conocida, de modo que todos tengan salidas idénticas. Cuando todos tienen salidas idénticas, se escala el medidor y se puede utilizar un conmutador.
Figura 6 Otra solución para utilizar múltiples transductores con una sola Lectura de salida es utilizar un escáner en lugar de un medidor y un Conmutador. Hay muchos tipos de escáneres. El tipo de escáner que funciona con múltiples transductores de presión debe tener una escala independiente en cada canal.
Algunos escáneres, además de tener una escala independiente en cada canal, también ofrecen entradas independientes de corriente, voltaje o milivoltios para cada canal. Estos tipos de escáneres permiten utilizar transductores con diferentes salidas, así como diferentes rangos de presión con el mismo instrumento.
Figura 2. Configuración típica del cableado para un transductor de salida de voltaje (-excitación y -señal son comunes)
Figura 1. Configuración típica del cableado para un transductor de salida de milivoltios
Figura 3. Configuración típica del cableado para un transductor de salida de corriente
Figura 4. Bucle de corriente de 4-20 mA para múltiples instrumentos (Medidores de panel, registradores gráficos, ordenadores, etc.)
Voltaje mínimo requerido = (0,20 amperios)(R LÍNEA + R CARGA) + Vs TRANSDUCTOR
Figura 5.
USO DE UNA SEÑAL DE MILAMPERIOS CON INSTRUMENTACIÓN DE ENTRADA DE TENSIÓN
Most instrumentation is set up to receive voltage. A commonly asked question is how to use a current signal with instrumentation set up for voltage. This is simply done by installing a resistor across the input terminals of the instrumentation. The value of the resistor is determined by Ohms law (V = IR). For example, installing a 500 ohm resistor will convert 20 mA to 10 volts (V = IR = .020 x 500). This is shown in Figure 7. The only other consideration is the zero offset. Since most current loops have a low end of 4 mA, there will be a zero offset. Using the same value resistor as above 4 mA will convert to 2 volts.
Figura 7 R=V/I
donde:
R = Tamaño de la resistencia
V = Voltaje deseado
I = Corriente
Ejemplo:
Para convertir 4-20 mA en 2-10 V
R = V/I = 10/.02 = 500 ohmios Se instalaría una resistencia de 500 ohmios entre los terminales (+) y (-) del instrumento
Instalación de la tubería del transductor de presión
La instalación de la tubería del transductor de presión requiere un profesional con experiencia práctica en la configuración de sensores de presión. La razón para elegir un servicio profesional es que una instalación incorrecta puede provocar fugas de fluido que pueden ser peligrosas tanto para las personas como para la maquinaria.El método de instalación y la posición del transductor de presión dependerán del medio de presión (líquido, gas o vapor) y de la orientación de los tubos. La elección entre el montaje interno o externo del transductor de presión también depende de la configuración.
- ¿Qué es un transductor de presión?
- ¿Cómo funcionan los transductores de
- presión? Transductores de presión
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- ELIJA EL SENSOR
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- de un transductor
- de presión Solución de
- problemas Selecionando
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