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Curso Práctico de Instrumentacion

Transmisores 4-wire o de cuatro hilos: la fuente siempre aparte!!

 enero 27, 2011

By  Jose Carlos Villajulca

Las señales de corriente DC pueden tambien son usadas para comunicar informacion de mediciones de proceso desde los transmisores hacia los controladores, indicadores, registradores, alarmas, y otros dispositivos de entrada. Recalquemos que el proposito de un transmisor es sensar alguna variable fisica (como presion, temperatura y se entiende que tiene dentro un sensor) y luego reportar la cantidad medida en forma de señal electrica, en este caso de 4 a 20 miliamperios de corriente DC proporcional a la cantidad medida.

La forma mas simple es donde el transmisor tiene dos terminales para los cables de señal de 4-20mA y dos terminales mas donde se conectara un fuente de energia. Estos transmisores son llamados «4-wire» ó «de cuatro hilos» o «auto-alimentados». La señal de corriente del transmisor se conecta a los terminales de entrada de la variable de proceso en el controlador para completar la adquisicion de la señal.

Tipicamente, los controladores no son equipados para aceptar directamente entradas de señales en miliamperios, pero si señales de voltaje. Por esta razon, nosotros debemos conectar un resistencia de presicion a traves de los terminales para convertir la señal de 4-20mA a un voltaje estandarizado que el controlador puede entender. Una rango de señal de voltaje de 1 a 5 voltios es estandar, aunque algunos modelos de controladores usan un rango diferente de voltaje y por tanto diferentes valores de resistencias de presicion. Si el rango de voltaje es de 1-5 voltios y el rango de corriente es 4-20mA, el valor de la  resistencia de presicion debe ser de 250 Ohms.

Desde que estamos hablando de un controlador digital, la entrada de voltaje en los terminales del controlador es interpretada por un circuito convertidor analogo-digital (ADC), el cual convierte la medida de voltaje en un numero digital que el microprocesador del controlador pueda interpretar y trabajar.

En algunas intalaciones, la alimentacion del transmisor es proveida por dos cables adicionales conectados a una fuente de poder localizada en el mismo panel del controlador:

La desventaja obvia de esta estructura es que se necesita dos hilos mas en el cable. Mas hilos (o pares de hilos) significan que el cable tendra que ser de mayor diametro y mas caro para la longitud dada. Los cables con mas hilos requeriran un metrado mayor de conduit para protegerlos, y todos los paneles de cableado deberan contener mas borneras o bloques terminales para ordenar los hilos adicionales.

Si no existe una fuente de energia electrica en donde se localiza el transmisor en planta, sera necesario tender los 4 hilos para poner en servicio al transmisor.

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Jose Carlos Villajulca


Soy un apasionado Ingeniero Electrónico con especialización en Automatización, Control e Instrumentacion Industrial. Me encanta aprender cada dia, y sobre todo compartir mis conocimientos con el resto del mundo.

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