Un transducteur de courant est un dispositif qui convertit les signaux de courant électrique alternatif ou continu en signaux d’instrumentation analogiques afin qu’ils puissent être utilisés et facilement interprétés par certains systèmes de contrôle industriels. La plupart du temps, ils ne ressemblent pas à grand-chose de l’extérieur ; ils sont généralement de forme carrée ou rectangulaire et peuvent ressembler à un haut-parleur portable avec des prises pour les câbles d’entrée et de sortie. Cependant, leur fonction est vraiment importante pour une gamme d’opérations mécaniques différentes. L’électricité est essentielle pour faire fonctionner de nombreux types de machines et de processus à haute puissance dans la fabrication et d’autres environnements industriels. Cependant, le simple fait de brancher des machines sur des prises n’est pas toujours la meilleure solution, et c’est là qu’interviennent les transducteurs. L’appareil prend l’énergie brute de la source et la convertit en exactement les valeurs nominales requises par la machine du côté de l’entrée. L’ingénierie derrière le déroulement de ce processus peut être assez complexe, mais le simple fait de son fonctionnement est l’aspect le plus important dans la plupart des cas.
Transducteurs en général
En général, le terme transducteur est utilisé pour tout dispositif ou mécanisme qui convertit l’énergie électrique en d’autres formes d’énergie. Les transducteurs font généralement partie des haut-parleurs audio, par exemple, qui convertissent l’énergie électrique en énergie audio ; dans les transducteurs de pression, ils se transforment en signalisation électrique. Cependant, le terme combiné transducteur de courant est généralement utilisé exclusivement dans les paramètres qui nécessitent la conversion de signaux de courant électrique en courant alternatif (CA) ou en courant continu (CC) en une base de signaux analogiques. Ils convertissent la valeur de courant CA ou CC mesurée, peut-être l’alimentation d’un moteur ou d’une pompe, en une valeur de processus analogique CC de 4 à 20 milliampères (mA) ou en un signal pneumatique de 3 à 15 psi pour les systèmes de contrôle pneumatique. Ces appareils semblent généralement fonctionner à l’électricité normale, mais le transducteur régule l’énergie et la sortie.
principales utilisations
Les transducteurs de courant ont été largement utilisés au cours des années 1970 et 80 alors que les grandes usines de traitement, telles que les raffineries de pétrole, étaient informatisées. La plupart étaient jusque-là contrôlés par des systèmes de contrôle pneumatique, en raison de la sécurité intrinsèque du pneumatique dans les environnements inflammables et explosifs. Pour que les ordinateurs puissent utiliser les informations en temps réel provenant des nombreux transmetteurs de processus pneumatiques mesurant les températures, les pressions, les débits, les niveaux et d’autres variables, leurs sorties pneumatiques devaient être converties en signaux électroniques utilisant la pression.
Il y avait aussi des centaines de vannes de commande à commande pneumatique dans ces usines qui devaient recevoir leurs instructions de sortie de l’ordinateur de commande. Dans la plupart des cas, ces ordinateurs envoyaient des signaux sous forme de signaux de courant analogique 4-20 mA CC. Cela nécessitait une conversion du courant en pneumatique. L’industrie a rapidement appelé ces transducteurs I à P ou I/P, I désignant l’entrée de courant et P signifiant la sortie pneumatique.
Importance des champs magnétiques
La plupart des transducteurs I/P convertissent leurs signaux électroniques en signaux pneumatiques en faisant passer le courant à travers une bobine enroulée dans un champ magnétique, qui module une buse de contre-pression dans un circuit pilote pneumatique qui fournit une sortie pneumatique de 3 à 15 psi. Les dispositifs de pression à courant utilisent des diaphragmes de pression qui sont liés mécaniquement à des jauges de contrainte excitées, des capteurs piézo ou des capteurs capacitifs qui pilotent une section d’amplificateur de sortie. Ceux-ci transmettent ensuite la sortie de courant CC 4-20 mA requise aux systèmes de contrôle.
Périphériques de conversion
Concernant l’industrie des commandes, le terme est également utilisé pour définir des dispositifs de conversion spécifiques. Ces appareils transforment les signaux de processus analogiques 4-20 mA CC en signaux pneumatiques analogiques 3-15 psi pour actionner des vannes de commande pneumatiques proportionnelles ou pour convertir les signaux de pression en signaux de processus analogiques proportionnels 4-20 mA CC. Ces mesures sont généralement utilisées pour décrire un processus fonctionnant normalement. En convertissant les signaux réels d’un instrument dans ces plages normalisées, les mesures situées en dehors de ces plages peuvent être notées et utilisées dans les diagnostics.
Transducteurs spécifiques aux capteurs
Certains types de capteurs, généralement ceux qui mesurent le flux magnétique d’un conducteur d’alimentation pour détecter les courants de moteur d’entraînement pour les machines et les équipements de traitement, peuvent également porter le nom de transducteur de courant. Ceux-ci concernent généralement la transmission d’un signal analogique en milliampères ou de tension aux systèmes de contrôle.
Les transducteurs à noyau solide ont des transformateurs en boucle fermée qui doivent être glissés sur l’extrémité temporairement ouverte d’un conducteur d’alimentation. Les transducteurs à noyau fendu, d’autre part, ont un côté articulé de l’anneau du transformateur qui peut être temporairement ouvert pour permettre à l’anneau d’être glissé autour d’un conducteur qui ne peut pas être déconnecté. Ils intègrent généralement un redresseur et des circuits de conditionnement de sortie réglables pour permettre des étalonnages spécifiques pour les systèmes de contrôle analogiques.