Un transductor de corriente es un dispositivo que convierte señales de corriente eléctrica continua o alterna en señales de instrumentación analógicas para que puedan ser utilizadas e interpretadas fácilmente por ciertos sistemas de control industrial. La mayoría de las veces no parecen mucho desde fuera; suelen tener forma cuadrada o rectangular y pueden parecerse a un altavoz portátil con conectores para cables de entrada y salida. Sin embargo, su función es realmente importante para una variedad de operaciones mecánicas diferentes. La electricidad es esencial para hacer funcionar muchos tipos de maquinaria y procesos de alta potencia en la fabricación y otros entornos industriales. Sin embargo, simplemente conectar las máquinas a los tomacorrientes no siempre es la mejor solución, y aquí es donde entran los transductores. El dispositivo toma la energía bruta de la fuente y la convierte exactamente en las clasificaciones requeridas por la máquina en el lado de entrada. La ingeniería detrás de cómo ocurre este proceso puede ser bastante compleja, pero el simple hecho de su funcionamiento es el aspecto más importante en la mayoría de los casos.
Transductores generalmente
En general, el término «transductor» se utiliza para cualquier dispositivo o mecanismo que convierte la energía eléctrica en otras formas de energía. Los transductores suelen formar parte de los altavoces de audio, por ejemplo, que convierten la energía eléctrica en energía de audio; en los transductores de presión, se convierten en señalización eléctrica. Sin embargo, el término combinado «transductor de corriente» se usa generalmente exclusivamente en entornos que requieren la conversión de señales de corriente eléctrica de corriente alterna (CA) o corriente continua (CC) en una base de señal analógica. Convierten el valor de corriente CA o CC medido, quizás la fuente de alimentación de un motor o bomba, en un valor de proceso analógico CC de 4-20 miliamperios (mA) o una señal neumática de 3-15 psi para sistemas de control neumático. Por lo general, estos dispositivos parecen funcionar con electricidad normal, pero el transductor regula la energía y la salida.
Los usos principales
Los transductores actuales se generalizaron durante los años setenta y ochenta a medida que se informatizaban grandes plantas de proceso, como las refinerías de petróleo. La mayoría habían sido controlados por sistemas de control neumático hasta ese momento, debido a la seguridad intrínseca de los neumáticos en entornos inflamables y explosivos. Para que las computadoras usen la información en tiempo real proveniente de los muchos transmisores de procesos neumáticos que miden temperaturas, presiones, flujos, niveles y otras variables, sus salidas neumáticas tuvieron que convertirse en señales electrónicas usando presión.
También había cientos de válvulas de control accionadas neumáticamente en estas plantas que tenían que recibir sus instrucciones de salida desde la computadora de control. En la mayoría de los casos, esas computadoras enviaron señales como señales de corriente analógica de 4-20 mA CC. Esto requirió una conversión de corriente a neumática. La industria pronto los denominó transductores I a P o I / P, con “I” indicando la entrada de corriente y “P” indicando la salida neumática.
Importancia de los campos magnéticos
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 dispositivos de presión a corriente emplean diafragmas de presión que están conectados mecánicamente a galgas extensiométricas excitadas, sensores piezoeléctricos o sensores de capacitancia que impulsan una sección de amplificador de salida. Estos luego transmiten la salida de corriente CC de 4-20 mA requerida a los sistemas de control.
Dispositivos de conversión
Relevante para la industria de controles, el término también se usa para definir dispositivos de conversión específicos. Estos dispositivos cambian las señales de proceso analógicas de 4-20 mA CC en señales neumáticas analógicas de 3-15 psi para activar válvulas de control neumáticas proporcionales o para convertir señales de presión en señales de proceso analógicas de 4-20 mA CC proporcionales. Estas medidas se utilizan normalmente para describir un proceso que funciona con normalidad. Al convertir las señales reales de un instrumento a estos rangos estandarizados, las mediciones que se encuentran fuera de estos rangos se pueden anotar y utilizar en el diagnóstico.
Transductores específicos de sensor
Ciertos tipos de sensores, generalmente los que miden el flujo magnético de un conductor de potencia para detectar las corrientes del motor de accionamiento para maquinaria y equipos de proceso, también pueden llevar el nombre de transductor de corriente. Estos suelen estar relacionados con la transmisión de una señal analógica de voltaje o miliamperios a los sistemas de control.
Los transductores de núcleo sólido tienen transformadores de anillo de bucle cerrado que deben deslizarse sobre el extremo temporalmente abierto de un conductor de potencia. Los transductores de núcleo dividido, por otro lado, tienen un lado con bisagras 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 un rectificador y un circuito de acondicionamiento de salida ajustable para permitir calibraciones específicas para sistemas de control analógico.