Medir una señal de 4-20 mA con un dispositivo que mide únicamente entradas de tensión resulta muy sencillo y económico. La mayoría de las tarjetas A/D admiten una señal de 0-5 V CC, pero es posible que no admitan una señal de 4-20 mA directamente.
La solución a este problema solo le llevará unos minutos. Básicamente, con la ley de Ohm se calcula un valor de resistencia para convertir la señal de 4-20 mA en tensión.
Una resistencia de 250 ohmios es el valor más popular para este fin, ya que produce una corriente continua de 1-5 V cuando una señal de 4-20 mA pasa por ella, y una entrada de 0-5 V CC es muy común en la mayoría de los sistemas de adquisición de datos o registradores de datos, y otros dispositivos de medición analógica.
Sin embargo, hay casos en los que es preferible una entrada de tensión distinta de 0-5 V CC. En el siguiente ejemplo, se muestra lo sencillo que resulta calcular el valor de resistencia correcto para cualquier entrada de tensión.
Ejemplo práctico
En este ejemplo, supondremos que se utilizará una entrada de 0-10 V CC para medir la señal de 4-20 mA.
Fórmula de la ley de Ohm: R=V/I, donde V es la tensión, I es la corriente y R es la resistencia
R=10 V/0,020 A = 500 ohmios
Cuando una señal de 20 mA pasa a través de una resistencia de 500 ohmios, esta cae 10 voltios
Cuando una señal de 4 mA pasa a través de una resistencia de 500 ohmios, esta cae 2 voltios
Por lo tanto, una señal de 4-20 mA a través de una resistencia de 500 ohmios cae entre 2 y 10 V
También es importante recordar que la tolerancia de resistencia debe ser de un 1 % como máximo; es preferible que sea de un 0,1 %, ya que los errores en la resistencia generarán errores en la caída de tensión. No es conveniente una resistencia que fluctúe mucho con el tiempo o la temperatura, ya que esto afectará a su precisión.
Una vez seleccionado el valor de resistencia, debe comprobar las lecturas y realizar cualquier ajuste de precisión en el software para compensar los errores de la resistencia.
Por ejemplo, una resistencia de 500 ohmios puede ser en realidad 497,5 ohmios; por lo tanto, la salida de tensión será de 1,99 a 9,95 V, y no de 2 a 10 V como se ha calculado.
Solo tiene que conectar la resistencia a los terminales de entrada de tensión del sistema de adquisición de datos y, a continuación, conectar la señal de 4-20 mA a los dos mismos terminales. De este modo, conforme la corriente pase a través de la resistencia, la tensión caerá y el dispositivo de adquisición de datos la medirá.
Tenga en cuenta que puede necesitar conectar a masa la fuente de alimentación si está utilizándola para alimentar un transmisor o un sensor de 2 hilos.
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