Transductor de corriente y transformador de corriente – similitudes y diferencias

En la energía eléctrica y en la automatización de medición, a menudo surge la pregunta: ¿cuál es la diferencia entre un transductor de corriente y un transformador de corriente y cuándo se debe usar cada uno de estos dispositivos. Aunque ambos cumplen una función de medición, su funcionamiento y propósito difieren ligeramente.

El transformador de corriente es un elemento electromagnético que convierte una corriente primaria de gran intensidad en una corriente secundaria proporcional de menor valor. Esto permite medir corrientes altas usando medidores con rangos más pequeños, por ejemplo, 5 A o 10 A.

El transductor de corriente, en cambio, es un dispositivo de medición que no solo reduce el valor de la corriente, sino que también la convierte en una señal eléctrica normalizada, ya sea analógica (por ejemplo, 0…20 mA, 4…20 mA, 0…10 V) o digital (por ejemplo, Modbus).

Corriente y medición en la práctica

La corriente eléctrica en un circuito puede alcanzar cientos de amperios. No es seguro medir valores tan altos con un amperímetro normal. Aquí entran en juego los transformadores de corriente, que mediante los devanados primario y secundario y un núcleo ferromagnético reducen la corriente primaria al valor nominal, por ejemplo, 5 A.

Por otro lado, los transductores de corriente permiten no solo la medición, sino también la supervisión y transmisión del valor de la corriente a controladores, sistemas de gestión de energía o dispositivos de medición alejados del circuito controlado.

Principio de funcionamiento del transformador de corriente

El principio de funcionamiento del transformador se basa en la inducción electromagnética. La corriente que fluye por el devanado primario genera un campo magnético en el núcleo, que induce corriente en el devanado secundario. El valor de la corriente secundaria depende de la relación de transformación, es decir, de la relación entre el número de vueltas del devanado secundario y el primario.

Así, una corriente primaria de, por ejemplo, 200 A puede convertirse en una corriente secundaria de 5 A, que puede medirse de manera segura con un amperímetro o conectarse a un medidor de energía.

Transductor de corriente – funcionamiento y papel

El transductor de corriente funciona de manera algo diferente. Su función no es solo reducir la corriente, sino también convertirla en una señal eléctrica adecuada para su procesamiento posterior. Esto puede ser:

• señal de corriente 4…20 mA o 0…20 mA,
• señal de tensión 0…10 V,
• señal digital transmitida mediante un protocolo de comunicación.

Los transductores de corriente son más versátiles: pueden conectarse directamente a controladores, dispositivos de medición o sistemas SCADA.

Diferencias entre transductores y transformadores

En la práctica existen claras diferencias entre transductores y transformadores:

1. El transformador de corriente reduce la corriente al valor nominal, normalmente 5 A o 1 A, y se utiliza principalmente para alimentar amperímetros, medidores de energía y dispositivos de protección.

2. El transductor de corriente convierte la corriente medida en una señal de salida normalizada, lo que facilita su uso en sistemas de monitoreo y control.

3. El transformador de corriente funciona únicamente mediante inducción magnética, mientras que el transductor puede usar circuitos electrónicos y procesamiento adicional de la señal.

4. El transductor proporciona aislamiento galvánico y mayor inmunidad a interferencias, lo cual es crucial en aplicaciones industriales.

Transductores y transformadores en la medición de corriente AC y DC

Los transformadores de corriente se usan principalmente para medir corrientes alternas (AC). Para corriente continua (DC), su uso es limitado, ya que su principio de funcionamiento depende de cambios en el flujo magnético.

Por su parte, los transductores de corriente pueden diseñarse tanto para AC como para DC, encontrando aplicación en sistemas fotovoltaicos, de baterías o en la medición de corriente en equipos electrónicos.

Clase de precisión y parámetros de medición

Cada transformador de corriente y transductor de corriente tiene una clase de precisión que indica qué tan exactamente reproduce los valores de corriente medidos. En los transformadores, la clase de precisión depende de la carga secundaria y de la relación de transformación.

Los parámetros importantes de los transductores incluyen:

• rango de medición de la corriente primaria (por ejemplo, 0…20 A),
• tipo de señal de salida,
• aislamiento galvánico,
• resistencia a interferencias electromagnéticas.

Aplicaciones de los transformadores de corriente

Los transformadores de corriente se utilizan principalmente en energía eléctrica y en instalaciones de alta tensión. Sus principales funciones son:

• permitir la medición de corrientes elevadas con medidores de rango más pequeño,
• alimentar medidores de energía,
• trabajar junto a dispositivos de protección y seguridad,
• monitorear la carga de líneas eléctricas.

Gracias a los transformadores de medición, es posible medir corriente a gran distancia del circuito controlado.

Aplicaciones de los transductores de corriente

Los transductores de corriente se utilizan principalmente en:

• automatización industrial,
• sistemas de monitoreo de consumo energético,
• sistemas de alimentación DC y AC,
• controladores PLC y sistemas SCADA,
• protección de equipos contra sobrecarga.

Son esenciales donde no basta solo medir la corriente secundaria, sino que también se necesita una señal para procesamiento adicional.

Ejemplo de aplicación – 5 A y 20 A

En muchas aplicaciones, el estándar es un transformador de corriente de 5 A, que reduce la corriente primaria de, por ejemplo, 200 A a una corriente secundaria de 5 A. Esta corriente normalizada puede conectarse a un amperímetro o medidor.

Por su parte, un transductor de corriente puede medir valores de hasta 20 A y convertirlos en una señal de salida 4…20 mA o 0…10 V, que luego se envía al controlador. Esto permite un monitoreo preciso del proceso tecnológico y una respuesta rápida a cambios de carga.

Resumen – transductores y transformadores juntos

Los transformadores de corriente y los transductores de corriente no compiten entre sí, sino que complementan sus aplicaciones. El transformador permite medir corrientes elevadas con medidores de rango más pequeño, mientras que el transductor proporciona una señal eléctrica normalizada para análisis y control.

La elección entre estos dispositivos depende de los requisitos específicos: si solo se necesita medir o también una señal de salida compatible con sistemas de automatización y control.

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