¿Cuál es el principio de funcionamiento del transmisor actual?

Un transmisor de corriente (transductor de corriente) es un dispositivo eléctrico diseñado para detectar la corriente en un conductor y convertirla en una señal de salida estandarizada, generalmente en forma de una señal de CC de 4 a 20 mA , con fines de medición, monitoreo o control. Los transmisores de corriente se utilizan ampliamente en automatización industrial, sistemas de energía, gestión de energía de edificios y control de procesos para garantizar una medición de corriente precisa en tiempo real. A diferencia de los transformadores de corriente ( convencionales CT ) , que solo proporcionan una corriente secundaria reducida proporcional a la corriente primaria, los transmisores de corriente convierten activamente la corriente detectada en una señal analógica o digital estándar que puede ser fácilmente interpretada por sistemas de control, unidades de adquisición de datos o dispositivos de monitoreo.

El principio de funcionamiento de un transmisor de corriente se puede explicar en varias etapas clave:

Detección de corriente
La primera etapa implica detectar la corriente primaria que fluye a través de un conductor. Existen varios métodos para la detección de corriente , siendo los más comunes:

La elección de la técnica de detección depende de factores como el tipo de corriente (CA/CC), la precisión requerida, la respuesta de frecuencia y los requisitos de aislamiento.

Diagrama sugerido : muestra un conductor primario que pasa a través de un sensor de efecto Hall o CT con representación de flujo magnético.

Inducción electromagnética: similar a un TC convencional, donde el conductor primario actúa como un devanado de una sola vuelta y una bobina secundaria genera una corriente proporcional.

Detección de efecto Hall: Basado en el principio del efecto Hall, donde un sensor Hall colocado en el campo magnético generado por el conductor produce un voltaje proporcional a la corriente. Este método es especialmente adecuado para corrientes CC o CA.

Bobinas de Rogowski : para medir corrientes alternas de alta frecuencia, una bobina de Rogowski flexible puede detectar la tasa de cambio de la corriente y proporcionar una salida proporcional a la derivada de la corriente.

Acondicionamiento de la señal
Una vez que se detecta la corriente, la señal bruta del elemento sensor (voltaje del sensor Hall o corriente secundaria del CT) suele ser demasiado débil o ruidosa para la transmisión directa. Por tanto, pasa por circuitos de acondicionamiento de señal que pueden incluir:

Los transmisores modernos suelen utilizar conversión analógica a digital (ADC) integrada para convertir la señal del sensor analógico en formato digital antes del procesamiento, lo que permite una alta precisión y estabilidad.

Diagrama sugerido: Diagrama de bloques de sensor → amplificador → filtro → linealizador → ADC.

Amplificadores: Para potenciar señales débiles.

Filtros: Para eliminar ruidos de alta frecuencia o armónicos.

Circuitos de linealización: para corregir las no linealidades en la respuesta del sensor, asegurando una medición precisa en todo el rango de corriente.

Conversión a salida estándar
La señal acondicionada luego se convierte a una corriente o voltaje de salida estándar, más comúnmente de 4 a 20 mA CC o de 0 a 10 V CC, que es adecuado para sistemas de control industrial.

La señal de 4 mA normalmente representa una corriente cero (o la corriente más baja medible), mientras que 20 mA representa la corriente de escala completa. Este estándar garantiza un diseño a prueba de fallos: cualquier interrupción en el cableado o fallo del sensor se detectará como inferior a 4 mA.

Los transmisores digitales pueden proporcionar salidas a través de Modbus, HART u otros protocolos de bus de campo, lo que permite monitoreo remoto, diagnóstico e integración con sistemas SCADA.

Características clave de los transmisores de corriente

Alta precisión y linealidad: garantiza una medición de corriente confiable para un control preciso.

Amplio rango de corriente: puede monitorear corrientes bajas a muy altas dependiendo de la tecnología de detección.

Aislamiento y seguridad: Proporciona protección a los sistemas de control contra transitorios de alto voltaje.

Aplicaciones de transmisores de corriente

Automatización Industrial: Monitoreo de corrientes de motores, corrientes de carga o consumo de energía.

Sistemas de Distribución de Energía: Medición de corrientes AC y DC en subestaciones o aparamenta para integración SCADA.

Sistemas de energía renovable: seguimiento de la producción de inversores solares, corrientes de baterías y generadores de turbinas eólicas.

Ventajas sobre los transformadores de corriente convencionales

Puede medir corrientes CC y CA, a diferencia de los CT estándar que son únicamente CA.

Proporciona salida estándar directa (4–20 mA) sin equipo de conversión adicional.

Ofrece aislamiento galvánico, inmunidad al ruido y seguridad mejorada.

Admite la integración con sistemas de automatización y monitoreo digital, lo que permite una gestión de energía más inteligente.

En resumen, el transmisor de corriente combina detección de corriente precisa, acondicionamiento de señal y salida estandarizada para ofrecer una medición de corriente precisa, segura y confiable para aplicaciones industriales, comerciales y energéticas. A través de tecnologías como sensores de efecto Hall, bobinas de Rogowski y procesamiento de señales avanzado, los transmisores de corriente sirven como vínculo crítico entre los sistemas eléctricos y los dispositivos de control o monitoreo, mejorando la eficiencia operativa y la seguridad en las redes eléctricas modernas.