Cosa sono i trasduttori attuali?
In termini generali, i trasduttori convertono l'energia elettrica in altre forme di energia, come nel caso degli altoparlanti audio, o da altre forme di energia in segnali elettrici, ad esempio con i trasduttori di pressione. Il termine trasduttori di corrente, tuttavia, viene solitamente utilizzato per descrivere dispositivi che convertono segnali di corrente elettrica alternata (CA) o corrente continua (CC) in segnali di strumentazione analogici utilizzati nei sistemi di controllo industriale. Qui avrebbero convertito il valore di corrente AC o DC misurato, forse l'alimentatore in un motore o una pompa, in un valore di processo analogico DC 4-20 milliampere (mA) o in un segnale pneumatico da 3-15 psi per sistemi di controllo pneumatici.
Relativo al settore dei controlli, il termine è anche usato per definire specifici dispositivi di conversione. Questi dispositivi cambiano i segnali di processo analogici CC 4-20 mA in segnali pneumatici analogici 3-15 psi per attivare valvole di controllo pneumatiche proporzionali o convertono i segnali di pressione in segnali di processo analogici CC 4-20 mA proporzionali. Queste misurazioni sono in genere utilizzate per descrivere un processo che funziona normalmente. Convertendo i segnali effettivi da uno strumento a questi intervalli standardizzati, le misurazioni che non rientrano in tali intervalli possono essere annotate e utilizzate nella diagnostica.
Gli attuali trasduttori sono diventati molto diffusi negli anni '70 e '80 in quanto i grandi impianti di processo, come le raffinerie di petrolio, venivano informatizzati. La maggior parte era stata controllata da sistemi di controllo pneumatici a quel punto, a causa della sicurezza intrinseca della pneumatica in ambienti infiammabili ed esplosivi. Affinché i computer possano utilizzare le informazioni in tempo reale provenienti dai numerosi trasmettitori di processo pneumatici che misurano temperature, pressioni, flussi, livelli e altre variabili, le loro uscite pneumatiche devono essere convertite in segnali elettronici utilizzando i trasduttori di pressione in corrente.
C'erano anche centinaia di valvole di controllo ad azionamento pneumatico in questi impianti che dovevano ricevere le loro istruzioni di uscita dal computer di controllo, che inviava questi segnali come segnali di corrente analogica CC 4-20 mA. Ciò ha richiesto una conversione da corrente a pneumatica. L'industria ha presto definito questi trasduttori da I a P o I / P, con I che indica l'ingresso corrente e P che indica l'uscita pneumatica.
La maggior parte dei trasduttori I / P converte i loro segnali elettronici in pneumatici facendo passare la corrente attraverso una bobina avvolta in un campo magnetico, che modula un ugello di contropressione in un circuito pilota pneumatico che fornisce l'uscita pneumatica 3-15 psi. I trasduttori da pressione a corrente impiegano diaframmi di pressione collegati meccanicamente a estensimetri eccitati, sensori piezoelettrici o sensori di capacità che guidano una sezione dell'amplificatore di uscita. Questi trasmettono quindi l'uscita di corrente CC 4-20 mA richiesta ai sistemi di controllo.
Il trasduttore di corrente può anche descrivere un tipo di sensore che misura il flusso magnetico di un conduttore di potenza per rilevare le correnti del motore di azionamento per macchinari e apparecchiature di processo e trasmette un segnale analogico in milliampere o tensione ai sistemi di controllo. I trasduttori di corrente a nucleo solido hanno trasformatori ad anello ad anello chiuso che devono essere fatti scivolare sull'estremità temporaneamente aperta di un conduttore di potenza. I trasduttori di corrente a nucleo diviso hanno un lato incernierato dell'anello del trasformatore che può essere temporaneamente aperto per consentire all'anello di scivolare attorno a un conduttore che non può essere scollegato. Di solito incorporano raddrizzatori e circuiti di condizionamento dell'uscita regolabili per consentire calibrazioni specifiche per i sistemi di controllo analogici.