O que são transdutores atuais?
Em termos gerais, os transdutores convertem energia elétrica em outras formas de energia, como no caso de alto-falantes de áudio, ou de outras formas de energia em sinais elétricos, como em transdutores de pressão. O termo transdutor de corrente, no entanto, é geralmente usado para descrever dispositivos que convertem sinais de corrente elétrica de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC) em sinais de instrumentação analógicos usados em sistemas de controle industrial. Aqui eles converteriam o valor de corrente CA ou CC medido, talvez a fonte de alimentação de um motor ou bomba, em um valor de processo analógico de 4-20 miliamperes (mA) CC ou em um sinal pneumático de 3-15 psi para sistemas de controle pneumático.
Relevante para o setor de controles, o termo também é usado para definir dispositivos de conversão específicos. Esses dispositivos alteram os sinais analógicos de processo de 4-20 mA CC em sinais pneumáticos analógicos de 3-15 psi para acionar válvulas de controle pneumático proporcionais ou convertem os sinais de pressão em sinais de processo analógico proporcional de 4-20 mA DC. Essas medidas são normalmente usadas para descrever um processo que opera normalmente. Ao converter os sinais reais de um instrumento para essas faixas padronizadas, as medições que estão fora dessas faixas podem ser observadas e usadas no diagnóstico.
Os transdutores atuais passaram a ser amplamente utilizados nas décadas de 1970 e 80, quando grandes plantas de processo, como refinarias de petróleo, estavam sendo informatizadas. A maioria havia sido controlada por sistemas de controle pneumático até aquele momento, devido à segurança intrínseca da pneumática em ambientes inflamáveis e explosivos. Para que os computadores usem as informações em tempo real provenientes de muitos transmissores de processo pneumáticos que medem temperaturas, pressões, fluxos, níveis e outras variáveis, suas saídas pneumáticas tiveram que ser convertidas em sinais eletrônicos usando pressão nos transdutores de corrente.
Havia também centenas de válvulas de controle acionadas pneumaticamente nessas plantas que precisavam receber suas instruções de saída do computador de controle, que enviava esses sinais como sinais de corrente analógicos de 4-20 mA CC. Isso exigiu uma conversão de corrente em pneumática. A indústria logo denominou esses transdutores I para P ou I / P, com I denotando a entrada atual e P significando a saída pneumática.
A maioria dos transdutores de I / P converte seus sinais eletrônicos em pneumáticos, passando a corrente através de uma bobina de enrolamento em um campo magnético, que modula um bico de contrapressão em um circuito piloto pneumático que fornece saída pneumática de 3-15 psi. Os transdutores de pressão para corrente empregam diafragmas de pressão que são mecanicamente ligados a extensômetros, sensores piezoelétricos ou sensores de capacitância que acionam uma seção do amplificador de saída. Eles então transmitem a saída de corrente DC 4-20 mA necessária para controlar os sistemas.
O transdutor de corrente também pode descrever um tipo de sensor que mede o fluxo magnético de um condutor de energia para detectar as correntes do motor de acionamento para máquinas e equipamentos de processo e transmite um sinal analógico de miliampère ou tensão para controlar sistemas. Os transdutores de corrente de núcleo sólido possuem transformadores de anel de loop fechado que devem deslizar sobre a extremidade temporariamente aberta de um condutor de energia. Os transdutores de corrente de núcleo dividido têm um lado articulado do anel do transformador que pode ser aberto temporariamente para permitir que o anel deslize ao redor de um condutor que não pode ser desconectado. Eles geralmente incorporam um retificador e um circuito de condicionamento de saída ajustável para permitir calibrações específicas para sistemas de controle analógicos.