¿Qué tan lejos puede llegar la señal de un transmisor de 4-20 mA?

En grandes edificios comerciales, fábricas en expansión, campus de universidades y otros grandes proyectos, no es inusual encontrar una aplicación donde se localice un transmisor 4-20 mA a una distancia muy larga de su centro de control más cercano.

Pero, ¿Cuál es la máxima longitud posible? La respuesta es bastante sorprendente.
Un circuito de 4-20 mA, consiste en un número de dispositivos conectados en serie. Estos dispositivos incluyen una fuente de alimentación, un transmisor/sensor y una o más cargas, como un recibidor de señal, un módulo de alarma o un display digital. Dependiendo el tipo de transmisor usado, la fuente puede alimentar tanto el transmisor, como otros dispositivos, como se muestra en el siguiente ejemplo:transmisor-aquasistemas-dwyer1

El transmisor es una fuente de 4-20 mA que requiere un voltaje CD para operar en un rango de 10 a 30 VCD. Sin embargo, la alimentación afectará directamente su capacidad de señal de salida. Para obtener toda la señal (20 mA), el transmisor debe soportar la resistencia de todas cargas en el circuito. A continuación en la gráfica se muestra la capacidad de señal de un transmisor de presión Dywer 628.

transmisor-aquasistemas-dwyer2

Observando la gráfica, determinamos que a 10 VCD, soporta una carga de 0 ohms! En otras palabras, se requieren 10 VCD para que funcionen solo sus componentes internos. Como se indica en la gráfica, a un voltaje de 30 VCD, será capaz de manipular hasta 1000 ohms de carga en el circuito. A un voltaje de 24 VCD, el transmisor está diseñado para 700 ohms.
Viendo nuevamente el primer ejemplo, se muestra que, para el recibidor, con una R=250 ohms, necesita 15 VCD para obtener una corriente de 20 mA.

¿Qué tiene que ver todo esto con que tanta longitud pueden llegar los cables para una señal de 4-20 mA?
Hay una carga más en el circuito, esta es la resistencia del cable. Cuando son longitudes muy cortas, la resistencia se desprecia. Pero cuando tenemos distancias de más de 1000 pies, se tiene que tomar en consideración.transmisor-aquasistemas-dwyer3En el ejemplo de arriba, la fuente es de 24 V, por lo tanto, el transmisor puede manejar una corriente de 20 mA con un máximo de 700 ohm. La distancia es de 1000 pies y será conectado con un calibre 18, con una resistencia de 0.00651 ohms/ft. Por lo tanto, la resistencia del cable, Rw x 2, es igual a 13.02 ohms. Haciendo la suma con el recibidor, la resistencia total del circuito es de 263.02 ohms, la cual es mucho menor que los 700 ohms máximos.

La mejor parte, es cuando podemos conocer cuánto es lo máximo de longitud permitido de cable y se obtiene de la siguiente manera:

transmisor-aquasistemas-dwyer4


¡Esto quiere decir que podemos tener hasta 6.35 millas de longitud!


Claro, tenemos que tomar siempre en cuenta factores adicionales, como las protecciones contra los efectos interferencia de radio frecuencia (RFI) e interferencia electromagnética (EMI), evitando no tener cables de señal en el mismo tubo conductor, utilizando sus protecciones cuando se instalan entre edificios.

Nota Extra: Una lámpara de 100 W (corriente alterna) a 2 km, tendrá una caída de tensión de 17V.


Te dejamos un link con el catálogo de Dwyer, con transmisores de presión (pag. 100): www.aquasistemas.com.mx/TRANSMISOR

Escríbenos si tienes alguna duda. Visita nuestro sitio web www.aquasistemas.com.mx, o comunícate con un ingeniero AQUÍ y al teléfono: (686)556-7423.

Fuente: Kele Inc.

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