Llaç de corrent

Eixemple de bucles de corrent utilisats per a detectar i controlar la transmissió. Es mostra un eixemple específic d'un posicionador de vàlvula inteligent.

Evolució de la senyalisació de llaç de control des de l'era neumàtica fins a l'era electrònica.

Vàlvula de control en actuador de diafragma neumàtic i posicionador de 4–20 mA la pantalla del qual indica 9 mA, és dir, un recorregut d'un 31%.

El llaç de corrent o bucle de corrent és un método utilisat en el control industrial per a comunicar-se en sensors o actuadors, que consistix en fer circular una corrent en un parell de conductors elèctrics, que la seua intensitat és l'image proporcional de la senyal a transmetre.

Com en el cas del llaç de tensió, la norma ANSI/ISA-S50.1-1982 (Rev. 1992) arreplega dos casos típics de bucles de corrent, el llaç de corrent 0-20 mA i, el més àmpliament utilisat en l'entorn industrial, el llaç de corrent 4-20 mA.

S'usa en aplicacions de control de processos, a on s'utilisen àmpliament per a transportar senyals des de l'instrumentació de processos als controladors PID, sistemes SCADA i controladors llògics programables (PLC). També s'utilisen per a transmetre les eixides del controlador als dispositius de camp moduladors, com les vàlvules de control. Estos llaços tenen les ventages de la simplicitat i l'immunitat al soroll, i conten en una gran base internacional d'usuaris i proveïdors d'equips. Alguns dispositius de camp de 4–20 mA poden ser alimentats pel circuit de corrent en sí, eliminant la necessitat de fonts d'alimentació independents, i el protocol HART "inteligent" utilisa el circuit per a les comunicacions entre els dispositius de camp i els controladors. Varis protocols d'automatisació poden reemplaçar els llaços de corrent analògics, pero 4–20 mA seguix sent un estàndart industrial principal.

Descripció

El llaç de corrent més utilisat en l'indústria és el de 4-20 mA, a on 4 mA representa el mínim d'escala i 20 mA representa el màxim d'escala, en una relació llineal entre la senyal a transmetre i l'intensitat de la corrent. Per tant, una corrent de 8 mA correspon al 25% de l'escala; si l'escala es definix, per eixemple, de -20 °C a 100 °C, la senyal a transmetre és llavors 10 °C.

Hui en dia, els llaços de corrent, que són purament analògics, solen complementar-se en el protocol HART o inclús substituir-se per busos de camp. No obstant, un bucle de corrent és més fàcil de diagnosticar, ya que un simple multímetro, o inclús una pinça amperimétrica més simple, sol ser suficient.

Ventages

La seua principal ventaja, sobre atres métodos de transmissió de senyes, és que la precisió de la senyal transmesa no es veu afectada per les pèrdues de llínea en llargues distàncies, ya que la corrent que fluïx a través del bucle és suministrada per una font de corrent l'intensitat de la qual es regula per a que coincidixca en la senyal que es va a transmetre, siga com siga la resistència de la llínea.

Una atra ventaja és que l'us de 4 mA com "zero" millora la relació senyal/soroll en nivells baixos. Este “zero” també fa que una falla de bucle siga més evident. Un circuit de corrent que no funciona en una terminació o conexió oberta té un fluix de corrent zero que està fòra del ranc vàlit de senyal de 4 mA a 20 mA.