CLASE 2 ELECTRONrweeeeeeeeeeeeeeeeeeeeICA (1).pptx

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1. Docente: David Galindo T. Cuenca 04 de Septiembre de 2025 TECNOLOGÍA SUPERIOR EN ELECTRICIDAD ELECTRÓNICA

2. Tipos de sensores De acuerdo con el parámetro variable: Resistencia Capacidad Inductancia Tensión Corriente, etc. Esta clasificación es adecuada para el estudio de los acondicionadores de señal asociados (transmisores). 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 2

3. Por la magnitud variable 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 3

4. Transmisor Definición: Recibe la señal del sensor y la convierte a una señal de transmisión estándar. 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 4

5. Transmisor Características importantes: Tipo de sensor que recibe Número de hilos: 2, 3 ó 4 Señal de salida estándar: Analógica: Voltaje: 0 - 10 V, 1 - 5 V Corriente: 0 – 20 mA, 4 – 20mA Digital: Comunicación: HART, MODBUS, Wireless HART, etc. 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 5

6. Transmisor Características importantes: Rango de entrada Temperatura de operación Presión de operación Características de fluido: Líquido, vapor Corrosivo, explosivo, etc. 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 6

7. Transmisores Evolución de las señales de transmisión en el entorno Industrial

8. Transmisores Neumáticos Los transmisores neumáticos se basan en el sistema tobera-obturador que, mediante bloques am­plificadores con retroalimentación por equilibrio de movimientos o de fuerzas, convierte el movi­miento del elemento primario de medición a una señal neumática de 3-15 psi (libras por pulgada cuadrada) o bien su equivalente en unidades métricas 0,2-1 bar (0,2-1 Kg/cm2) (20-100 kPa), siendo su exactitud del orden del+ 0,5%.

9. Transmisores electrónicos Basados en detectores de inductancia, o utilizando transformadores diferenciales o circuitos de puente de Wheatstone, o empleando una barra de equilibrio de fuerzas, convierten la señal de la variable a una señal electrónica de 4-20 mA e.e . Su exactitud es del orden del + 0,5%.

10. Transmisores electrónicos Basados en detectores de inductancia, o utilizando transformadores diferenciales o circuitos de puente de Wheatstone, o empleando una barra de equilibrio de fuerzas, convierten la señal de la variable a una señal electrónica de 4-20 mA e.e . Su exactitud es del orden del + 0,5%.

11. Transmisores electrónicos El transmisor electrónico se alimenta con una fuente de 24 V c.c. y un circuito de dos hilos. El receptor dispone de una resistencia de 250 ohms conectada en los bornes de entrada. De este modo, si la señal de salida del transmisor varía de 4 mA. a 20 mA. , se obtendrán las siguientes tensiones en los bornes de entrada al receptor: 250 ohmios x 4 mA = 1.000 mV = 1 V 250 ohmios x 20 mA = 5.000 mV = 5 V

12. Componentes de un Lazo de 4-20 mA

13. Componentes de un Lazo de 4-20 mA

14. Ventajas de la señal 4-20ma Las principales ventajas de una señal 4-20 mA son su resistencia al ruido y a las largas distancias, y su alimentación del transmisor con el mismo lazo de dos hilos, reduciendo el cableado y los costos. Detección de fallas: La señal nunca debe ser de 0 mA en condiciones normales; por lo tanto, una corriente inferior a 4 mA, especialmente 0 mA, indica una falla en el sistema, como un cable roto o un sensor defectuoso, simplificando el diagnóstico. Resistencia a interferencias: Al ser una señal de corriente y no de voltaje, es menos susceptible a la degradación de la señal y menos sensible al ruido eléctrico, lo que la hace ideal para largas distancias. Alimentación del lazo: Los 4 mA iniciales del rango sirven para alimentar al transmisor, lo que significa que el sensor y el transmisor se pueden conectar con solo dos hilos, reduciendo la complejidad y el costo del cableado. Estandarización: El lazo 4-20 mA es un estándar industrial muy extendido y de fácil configuración, lo que facilita su integración en diversos sistemas de control. Mantenimiento y confiabilidad: La combinación de la detección de fallas y el sistema de alimentación de dos hilos aumenta la fiabilidad general del sistema.

15. Significado en la medición de lazo de 4-20ma

16. ¿Cuáles son los tipos de señales y rangos empleados habitualmente por los transmisores? Las señales más comunes empleadas por transmisores consisten en rangos de valores de corriente o voltaje que varían linealmente para transmitir el valor de una variable de proceso. Los tipos más comunes son las señales de 0-5 V, 0-10 V, 1-5 V, 0-20 mA y 4-20 mA, siendo este último el más frecuentemente empleado.

17. ¿Qué tipos de transmisores existen, según su esquema de conexión? Existen tres tipos de transmisores usados en instrumentación, dependiendo del número de hilos necesarios para su conexión. Estos tipos son:

18. Transmisores de 2 hilos Transmisores de 2 hilos: También conocidos como “alimentados por el lazo” o “ loop powered ”. Emplean dos hilos para su conexión con el elemento receptor y obtienen la energía necesaria para funcionar del mismo lazo de corriente creado por su conexión. Es el tipo de transmisor más difundido y usado en la industria, permite una conexión simple y el mínimo uso de cable posible.

19. Transmisores de 3 hilos Transmisores de 3 hilos: Solía ser el tipo más usado, pero los avances en microelectrónica y la capacidad de procesamiento provocaron el reemplazo de los modelos de tres hilos por versiones de 2 hilos con idénticas o mejores prestaciones. Suelen ser muy sensibles a la presencia de ruido eléctrico y a los lazos de corriente causados por diferencias de potencial existentes entre las conexiones de puesta a tierra. Además, comparados con los equipos de 2 hilos, requieren un 50% más de cable para su instalación.

20. Transmisores de 4 hilos Transmisores de 4 hilos : Emplean dos pares de hilos, uno de ellos para la alimentación y el otro para la señal de corriente. Este método se emplea generalmente en equipos que tienen un consumo elevado de energía, superior a los 480 mW disponibles en un lazo de corriente. Una ventaja de este tipo de conexión es que el lazo de corriente queda aislado de la fuente y de la conexión a tierra, evitando interferencias en el circuito de medición. Requieren el doble de la longitud de cable usada en un equipo de dos hilos para su instalación.

21. Módulo de expansión para PLC 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 21 Módulo de expansión de entradas analógicas Allen Bradley 1762-IF4

22. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 22

23. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 23

24. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 24

25. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 25

26. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 26

27. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 27

28. Transmisor de 2 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 28

29. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 29

30. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 30

31. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 31

32. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 32

33. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 33

34. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 34

35. Transmisor de 3 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 35

36. Transmisor de 4 hilos 04/09/2025 Instrumentación Industrial I 36

37. 2-Wire Transmitter 3-Wire Transmitter Diagrama para transmisores 2-3 hilos

38. Señal 0-10v Una señal de 0-10 V es un tipo de señal analógica usada en PLCs para controlar la intensidad de actuadores como válvulas o motores, representando un valor variable a través de voltaje DC, similar al control de iluminación. Para su implementación, el PLC necesita un módulo de entrada o salida analógica configurable a este rango de voltaje, que permite al sistema recibir información de sensores o enviar comandos, aunque este tipo de señal es vulnerable a la caída de voltaje y a ruido eléctrico en distancias largas en comparación con la señal de 4-20 mA.

39. Señal 0-10v Cómo funciona en un PLC: Entradas Analógicas (0-10 V): Un dispositivo de campo (sensor) envía una señal de voltaje que varía de 0 a 10 V, indicando un valor físico (como temperatura o presión). El PLC, mediante un módulo de entrada analógica con rango de 0-10 V, convierte esta señal en un valor digital que puede procesar. Salidas Analógicas (0-10 V): Por otro lado, el PLC puede generar una señal de 0-10 V para controlar un actuador, como una válvula de control o un variador de frecuencia. La programación en el software del PLC establece un valor dentro del rango de 0-10 V, y este se transmite al dispositivo final.

40. Señal 0-10v Consideraciones importantes: Módulos analógicos: Es fundamental que el PLC tenga los módulos de entrada/salida (E/S) analógicos adecuados para el rango de 0-10 V. Alimentación: Los dispositivos que operan con señales de 0-10 V pueden requerir una fuente de alimentación separada. Ventajas: La señal de 0-10 V es sencilla de implementar y más fácil de solucionar por técnicos. Desventajas: Sensibilidad al ruido y caída de voltaje: Es más susceptible a interferencias eléctricas y a la pérdida de señal en distancias largas. Detección de fallos: Es más difícil detectar fallos de sensores (por ejemplo, si la señal cae a 0 V) en comparación con otras señales como 4-20 mA. Diferencias con 4-20 mA:

41. GRACIAS ¿PREGUNTAS? 41 FIN