¿Qué son los transductores de corriente?

En términos generales, los transductores convierten la energía eléctrica en otras formas de energía, como en el caso de los altavoces de audio, o de otras formas de energía en señales eléctricas, como los transductores de presión. Sin embargo, el término transductores de corriente se usa generalmente para describir dispositivos que convierten señales de corriente eléctrica de corriente alterna (CA) o de corriente continua (CC) en señales de instrumentación analógica utilizadas en sistemas de control industrial. Aquí convertirían el valor de corriente de CA o CC medido, tal vez la fuente de alimentación a un motor o bomba, en un valor de proceso analógico de CC de 4-20 miliamperios (mA) o una señal neumática de 3-15 psi para sistemas de control neumático.

Relevante para la industria de controles, el término también se utiliza para definir dispositivos de conversión específicos. Estos dispositivos cambian las señales analógicas de proceso de 4-20 mA CC en señales neumáticas analógicas de 3-15 psi para accionar válvulas de control neumáticas proporcionales, o convierten las señales de presión en señales analógicas proporcionales de proceso de 4-20 mA CC. Estas mediciones se usan típicamente para describir un proceso que funciona normalmente. Al convertir las señales reales de un instrumento a estos rangos estandarizados, las mediciones que caen fuera de estos rangos pueden observarse y utilizarse en diagnósticos.

Los transductores actuales tuvieron un uso generalizado durante los años setenta y ochenta, ya que las grandes plantas de proceso, como las refinerías de petróleo, estaban siendo informatizadas. La mayoría había sido controlada por sistemas de control neumático hasta ese punto, debido a la seguridad intrínseca de la neumática en entornos inflamables y explosivos. Para que las computadoras utilicen la información en tiempo real proveniente de los muchos transmisores de proceso neumáticos que miden temperaturas, presiones, flujos, niveles y otras variables, sus salidas neumáticas tuvieron que convertirse en señales electrónicas utilizando presión en los transductores de corriente.

También había cientos de válvulas de control de accionamiento neumático en estas plantas que tenían que recibir sus instrucciones de salida de la computadora de control, que enviaba estas señales como señales de corriente analógica de 4-20 mA CC. Esto requirió una conversión de corriente a neumática. La industria pronto denominó estos transductores I a P o I / P, con I denotando la entrada de corriente y P significando la salida neumática.

La mayoría de los transductores I / P convierten sus señales electrónicas en neumáticas al pasar la corriente a través de una bobina enrollada en un campo magnético, que modula una boquilla de contrapresión en un circuito piloto neumático que proporciona la salida neumática de 3-15 psi. Los transductores de presión a corriente emplean diafragmas de presión que están mecánicamente unidos a medidores de tensión excitados, sensores piezoeléctricos o sensores de capacitancia que controlan una sección de amplificador de salida. Luego, transmiten la salida de corriente CC requerida de 4-20 mA a los sistemas de control.

El transductor de corriente también puede describir un tipo de sensor que mide el flujo magnético de un conductor de potencia para detectar las corrientes del motor de accionamiento para maquinaria y equipos de proceso y transmite una señal de voltaje o miliamperios analógico a los sistemas de control. Los transductores de corriente de núcleo sólido tienen transformadores de anillo de bucle cerrado que deben deslizarse sobre el extremo abierto temporalmente de un conductor de potencia. Los transductores de corriente de núcleo dividido tienen un lado abisagrado del anillo del transformador que se puede abrir temporalmente para permitir que el anillo se deslice alrededor de un conductor que no se puede desconectar. Por lo general, incorporan rectificador y circuitos de acondicionamiento de salida ajustables para permitir calibraciones específicas para sistemas de control analógico.