Cómo leer una señal de 4-20 mA

Escrito por randy mclaughlin | Traducido por natalia navarro
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Cómo leer una señal de 4-20 mA
Se usa un multímetro para diagnosticar los bucles de control de señal análoga de 4-20 mA. (Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images)

Los dispositivos eléctricos que proporcionan una señal de 4-20 mA (miliamperios) son herramientas importantes para proporcionar una comunicación fiable entre sensores y dispositivos de control en largas distancias. Las señales análogas de 4-20 mA se usan en muchos procesos, incluyendo poner cloro al agua, monitorizar la vibración, control de la sensación de presión y del clima. En el proceso de poner cloro al agua, los sensores detectan los niveles de cloro y mandan señales a un controlador. Éste envía entonces una señal análoga de 4-20 mA a una bomba química. A 4 mA, la bomba se apaga, y a 20 mA, el cloro se bombea al ritmo máximo. A medida que el nivel de cloro se eleva en el agua, el nivel de la señal disminuye hasta que la bomba se apaga a 4 mA. Este tipo de sistema de control se llama bucle de alimentación proporcional. Las señales de corriente análoga también se usan para registrar datos.

Nivel de dificultad:
Difícil

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Necesitarás

  • Multímetro con pinzas
  • Sensor de proceso
  • Controlador o suministro de corriente DC
  • Aislamiento de lazo de 4-20 mA (opcional)
  • Cable de 3 conductos, enrollado y protegido, de medida 16-18

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Instrucciones

  1. 1

    Monta el sensor en una localización adecuada para monitorizar tu proceso y conectar el cableado eléctrico protegido desde los terminales de su sensor a los del controlador. Si el controlador no suministra corriente al sensor, conecta un suministro de corriente DC del tamaño adecuado en serie a un lado del bucle. El circuito del controlador o del registrador de datos tendrá terminales para una señal de 4-20 mA. Conecta el cableado de acuerdo a las indicaciones para la polaridad. En algunos casos, el controlador genera una señal de 4-20 mA en base a lecturas de voltaje de los sensores. Usa cableado protegido para conectar a estos terminales y con la corriente de los controladores o con los registradores de datos.

  2. 2

    Instala un dispositivo de aislamiento en bucle de 4-20 mA para proporcionar protección para la señal en caso de múltiples conexiones del bucle y condiciones donde puede haber retroalimentación. Ésto se aplicaría cuando hay conexiones de controlador y registrador de datos para un único bucle. Los aislamientos también se recomiendan cuando viene interferencia inductiva de dispositivos electrónicos cercanos.

  3. 3

    Enciende la instrumentación y el proceso a monitorizar. Prueba el sensor para ver si opera correctamente. Para los controladores con lecturas digitales o análogas independientes del bucle de 4-20 mA, verifica la calibración del sensor. Usa instrumentación específica para el proceso o kits de prueba para verificar de forma independiente las condiciones del proceso y realizar calibraciones. Haz ajustes en el controlador como necesites. Si no hay controladores de proceso entre el sensor y el dispositivo que recibe la señal de 4-20 mA, procede al siguiente paso..

  4. 4

    Prueba el bucle de 4-20 mA al rango máximo de condiciones para el proceso. Primero, determina que la señal de 4 mA se produce bajo condiciones donde no se requieren controles. Mide el amperaje en serie (un cable en uno de los terminales es desconectado para insertar las guías métricas entre el terminal y el cable). Empieza el proceso para medir y probar sus parámetros, usando un medio independiente de medida. Para las condiciones climáticas, usa la instrumentación para medir estos parámetros. Para procesos químicos, usa kits métricos o químicos que puedan confirmar el rango de condiciones. Si es posible, ajusta la salida máxima de mA del sensor para que sea proporcional a los límites de las condiciones del proceso.

Consejos y advertencias

  • Las largas extensiones de cableado paralelo de otros proceso pueden causar corrientes inducidas, que interfieren con el control de la señal. Tener un camino separado para el control de cables puede ayudar a evitar esta interferencia de señal.
  • Haz la toma de tierra en la lámina sólo en un extremo del cable.
  • Una resistencia en una serie en cualquier parte del bucle puede proporcionar un punto de acceso para propósitos de medidas.
  • Usa las precauciones adecuadas cuando trabajes con electricidad.

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