¿Por qué los transmisores de presión utilizan una corriente de 4-20 mA para transmitir señales analógicas?

Como empresa dedicada a la investigación y producción de sensores y tecnologías de control de automatización,AUTO Instruments se mantiene siempre a la vanguardia del sector, centrándose en ofrecer soluciones innovadoras para la automatización industrial, las ciudades inteligentes, la gestión inteligente del agua y otros campos. Hoy, profundizaremos en una tecnología clave ampliamente utilizada en los sistemas de automatización industrial: la transmisión de señales de corriente de 4-20 mA.

Entonces, ¿por qué solemos usar una corriente de 4-20 mA para transmitir señales analógicas en la automatización industrial? La respuesta es bastante simple, pero profunda.

Los tipos de transmisores de presión que se utilizan son generalmente los siguientes:

   DdiferencialPAGrecursoTtransmisores,AabsolutoPAGrecursoTtransmisores,Flargo-METROcontadoLnivelTtransmisores,RadarLnivelMETROlosENultrasónicoFbajoMETROlosEnortexFbajoMETROlosTurbineFbajoMETROlosYelectromagnéticoFbajoMETROotros.

La señal de corriente analógica de 4-20 mA es de uso común y constituye una señal estándar. Indica que la corriente mínima es de 4 mA y la máxima de 20 mA. Al transmitir señales, debido a la resistencia en los cables de transmisión, si se utilizara una señal de voltaje, se produciría una caída de voltaje a lo largo del cable, lo que provocaría errores en el receptor. Por lo tanto, las señales de corriente se utilizan generalmente como estándar para la transmisión de señales de sensores.

Gracias a su gran capacidad antiinterferencias, su resistencia a factores externos y su transmisión a larga distancia, las señales de corriente se utilizan ampliamente en sensores industriales. Para satisfacer las diferentes necesidades de control industrial, los sensores de corriente de 4-20 mA suelen estar disponibles en versiones de cuatro, tres y dos hilos.

Ventajas de las señales de corriente (señal de 4-20 mA):

1. Adecuado para transmisiones de larga distancia: Las señales de corriente no se ven afectadas por la resistencia del cable de transmisión, mientras que las señales de voltaje sufrirían caídas de tensión debido a la resistencia del cable, lo que provocaría mediciones inexactas. La distancia máxima para la transmisión de señales de 4-20 mA suele estar controlada dentro de los 100 metros; para distancias mayores, se recomiendan señales digitales (por ejemplo, comunicación RS485).

2. Rentabilidad: Las señales de corriente suelen utilizar sistemas de dos hilos, mientras que las de voltaje suelen usar sistemas de tres hilos. El sistema de dos hilos es más rentable, ya que ahorra material y reduce los costos totales.

3. Mayor resistencia a las interferencias: En entornos con condiciones de campo complejas, las señales de corriente ofrecen un mejor rendimiento frente a las interferencias en comparación con las señales de voltaje. En los casos en que la interferencia sea un problema, se recomiendan señales de 4 a 20 mA.

4. Capacidad de salida fuera de rango: Las señales de corriente pueden exceder ligeramente el rango sin perder precisión. Por ejemplo, si el rango es de 1 MPa, un transmisor de presión con una salida de 4-20 mA puede superar dicho rango y emitir 24 mA. Por otro lado, una señal de voltaje, como la de un transmisor de presión de 0-10 V, no puede emitir señales superiores al voltaje de alimentación (por ejemplo, si el voltaje de alimentación es de 9 V, no puede emitir 9 V o más).

5. Insensible a las diferencias en el material del cable: Cuando el material del cable es diferente (por ejemplo, cobre, níquel), se pueden generar campos magnéticos. En aplicaciones de alta precisión, las señales de voltaje pueden presentar errores, pero las señales de corriente no se ven afectadas por estas variaciones.