Sistemas de sinais atuais

Fonte atual

É possível, por meio do uso de amplificadores eletrônicos, projetar um circuito que produza uma quantidade constante de corrente em vez de uma quantidade constante de voltagem. Esta coleção de componentes é conhecida coletivamente como uma fonte atual , e seu símbolo é parecido com este:



Uma fonte de corrente gera tanta ou tão pouca voltagem quanto necessária em seus terminais para produzir uma quantidade constante de corrente através dela. Isso é exatamente o oposto de uma fonte de tensão (uma bateria ideal), que produzirá tanta ou tão pouca corrente quanto exigida pelo circuito externo para manter sua tensão de saída constante.



Fontes de corrente podem ser construídas como dispositivos variáveis, assim como fontes de tensão, e podem ser projetadas para produzir quantidades muito precisas de corrente. Se um dispositivo transmissor fosse construído com uma fonte de corrente variável em vez de uma fonte de voltagem variável, poderíamos projetar um sistema de sinal de instrumentação com base na corrente em vez de voltagem:



O funcionamento interno da fonte de corrente do transmissor não precisa ser uma preocupação neste ponto, apenas o fato de que sua saída varia em resposta a mudanças na posição flutuante, assim como a configuração do potenciômetro no sistema de sinal de tensão variou a saída de tensão de acordo com a posição flutuante .

Observe agora que o indicador é um amperímetro em vez de um voltímetro (a escala calibrada em polegadas, pés ou metros de água no tanque, como sempre). Como o circuito é uma configuração em série (levando em consideração as resistências do cabo), a corrente será precisamente igual através de todos os componentes. Com ou sem resistência do cabo, a corrente no indicador é exatamente a mesma que a corrente no transmissor e, portanto, não há erro incorrido como pode haver com um sistema de sinal de tensão. Esta garantia de degradação de sinal zero é uma vantagem decidida dos sistemas de sinal de sobretensão dos sistemas de sinal atuais.

O circuito de corrente de 4-20 mA

O padrão de sinal atual mais comum em uso moderno é o 4 a 20 miliamperes Loop (4-20 mA), com 4 miliamperes representando 0 por cento da medição, 20 miliamperes representando 100 por cento, 12 miliamperes representando 50 por cento e assim por diante. Um recurso conveniente do padrão 4-20 mA é sua facilidade de conversão de sinal para instrumentos indicadores de 1-5 volts. Um resistor de precisão simples de 250 ohms conectado em série com o circuito produzirá 1 volt de queda a 4 miliamperes, 5 volts de queda a 20 miliamperes, etc:


Porcentagem de medição Sinal de 4-20 mA Sinal de 1-5 V 04.0 mA1.0 V105.6 mA1.4 V207.2 mA1.8 V258.0 mA2.0 V308.8 mA2.2 V4010.4 mA2.6 V5012.0 mA3.0 V6013.6 mA3.4 V7015.2 mA3 .8 V7516.0 mA4.0 V8016.8 mA4.2 V9018.4 mA4.6 V10020.0 mA5.0 V
A escala do loop atual de 4-20 miliamperes nem sempre foi o padrão para instrumentos atuais:por um tempo, havia também um padrão de 10-50 miliamperes, mas esse padrão já se tornou obsoleto. Uma razão para a eventual supremacia do circuito de 4-20 miliamperes era a segurança:com tensões de circuito mais baixas e níveis de corrente mais baixos do que em projetos de sistema de 10-50 mA, havia menos chance de ferimentos por choque pessoal e / ou a geração de faíscas capazes de acender atmosferas inflamáveis ​​em certos ambientes industriais.

REVER:

• Uma fonte atual é um dispositivo (geralmente construído com vários componentes eletrônicos) que fornece uma quantidade constante de corrente através de um circuito, muito parecido com uma fonte de tensão (bateria ideal) que fornece uma quantidade constante de voltagem para um circuito.
• Um circuito de instrumentação em "loop" de corrente se baseia no princípio do circuito em série de que a corrente é igual em todos os componentes para garantir nenhum erro de sinal devido à resistência da fiação.
• O padrão de sinal de corrente analógico mais comum em uso moderno é o “loop de corrente de 4 a 20 miliamperes”.