Qué es un transductor de medición – principio de funcionamiento y aplicación

Un transmisor de medición es un dispositivo industrial que permite convertir una señal de medición de un sensor en una señal de salida analógica o digital. Su principal objetivo es permitir que los controladores y sistemas de automatización industrial lean los valores medidos, como la temperatura, presión, nivel de líquido o flujo. El transmisor de medición permite procesar la señal eléctrica del sensor según el diseño y los requisitos de la aplicación.

Los transmisores se utilizan en cualquier lugar donde sea necesario monitorear los procesos tecnológicos con una precisión determinada, y el resultado de la medición debe enviarse a un controlador PLC, pantalla o sistema de monitoreo.

Principio de funcionamiento del transmisor

El principio de funcionamiento de un transmisor de medición consiste en convertir la señal de entrada del sensor en una señal de salida estándar. La señal de entrada puede ser de voltaje, corriente o representada por cambios de resistencia, como en los sensores de temperatura PT100.

Los transmisores analógicos convierten la señal de entrada en voltaje (0–10 V) o corriente (4–20 mA, 0–20 mA), lo que permite transmitir los valores medidos a largas distancias sin pérdida significativa de señal. Los transmisores digitales generan una señal digital que puede transmitirse a través de interfaces como RS-485, Modbus RTU u otros protocolos de comunicación.

Tipos de transmisores de medición

Dependiendo de la aplicación, los transmisores pueden clasificarse en diferentes categorías:

• Transmisores de temperatura – convierten la señal de un sensor de temperatura (termopar, PT100) en una señal analógica o digital estándar.
• Transmisores de presión – convierten la presión de gases o líquidos en una señal eléctrica proporcional al valor de la presión.
• Transmisores de nivel y flujo de líquidos – permiten monitorear la cantidad de líquido o su flujo en sistemas industriales.
• Transmisores ultrasónicos – utilizan ondas ultrasónicas para medir distancias o niveles de líquido.

Cada uno de estos tipos puede tener una salida analógica (0–10 V, 4–20 mA) o digital (Modbus, RS485), y en algunos casos los transmisores ofrecen aislamiento galvánico para proteger el sistema de interferencias eléctricas.

Transmisor de temperatura – ejemplo de aplicación

El transmisor de temperatura es uno de los más utilizados en la automatización industrial. Por ejemplo, la medición de la temperatura en una caldera industrial requiere que la señal del sensor PT100 se convierta en una señal analógica de 4–20 mA. El controlador PLC lee el valor de corriente y puede controlar elementos calefactores, ventiladores o válvulas de regulación.

El uso de un transmisor de medición permite monitorear con precisión la temperatura ambiente y el proceso tecnológico, aumentando así la seguridad y eficiencia de la automatización industrial.

Señal analógica y digital

Los transmisores de medición pueden operar en modo analógico o digital. La señal analógica, generalmente voltaje (0–10 V) o corriente (4–20 mA), es proporcional al valor medido y se transmite a las entradas analógicas del controlador o registrador.

La señal digital permite una transmisión de datos más resistente a interferencias y puede contener información adicional, como identificador del sensor o diagnóstico del estado del dispositivo. La interfaz digital, por ejemplo Modbus RTU a través de RS485, permite conectar múltiples transmisores a un solo controlador, aumentando la flexibilidad del sistema.

Aislamiento galvánico y protección contra interferencias

En condiciones industriales, los transmisores de medición suelen ofrecer aislamiento galvánico entre entrada y salida, protegiendo los sistemas de control contra sobretensiones e interferencias. El aislamiento galvánico también permite transmitir señales a largas distancias sin riesgo de dañar el controlador.

Aplicaciones en automatización industrial

Los transmisores de medición se utilizan en diversos sistemas de automatización industrial donde es necesaria una supervisión precisa de los procesos tecnológicos. Pueden trabajar con PLC, sistemas SCADA, pantallas o módulos de comunicación.

Los transmisores permiten controlar magnitudes como temperatura, presión, flujo, nivel de líquido, voltaje o corriente eléctrica, y el resultado de la medición puede transmitirse de forma analógica o digital. Esto asegura un funcionamiento más seguro, confiable y energéticamente eficiente de los equipos industriales.

Transmisores de interfaz y estándares de señal

Algunos transmisores de medición actúan como interfaz, convirtiendo la señal del sensor en una señal analógica o digital estándar. Esto permite su integración con diferentes tipos de controladores y sistemas de monitoreo. La señal analógica estándar puede tener rangos de 0–10 V, 0–20 mA o 4–20 mA, lo que permite conectar el transmisor a una amplia gama de dispositivos.

Tipos de transmisores según la señal de entrada

• Transmisores para señales de voltaje (mV, V) – utilizados en sistemas analógicos.
• Transmisores para señales de corriente (4–20 mA, 0–20 mA) – resistentes a interferencias y utilizados para transmisión a larga distancia.
• Convertidores analógico-digitales (ADC) – convierten la señal analógica en digital para transmisión posterior.
• Transmisores de interfaz Modbus/RS485 – permiten la comunicación con varios dispositivos en una red industrial.

Resumen

El transmisor de medición es un dispositivo esencial en sistemas de automatización industrial, que permite convertir la señal del sensor en una señal analógica o digital estándar. Permite una lectura precisa de los valores medidos por PLC, pantallas y sistemas de monitoreo. Los transmisores de temperatura, presión, flujo o nivel de líquidos son la base para el control de procesos tecnológicos. El uso de transmisores de medición permite una transmisión eficiente de señales, aislamiento galvánico, protección contra interferencias y optimización de procesos industriales.

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