Conversor voltaje a corriente 0-5V a 0-20mA

INFO

En la industria, cuando se desea representar magnitudes físicas (presión, temperatura, velocidad) en forma de señal eléctrica analógica, podemos optar por una representación en voltaje o en corriente, siendo la opción en corriente la más utilizada. Debemos recordar que la corriente en un circuito en serie es igual en cualquier punto sin importar la resistencia del cableado, mientras que el voltaje puede variar de extremo a extremo debido a la caída de voltaje en el cableado, esto hace que las señales en corriente sean más precisas desde el instrumento emisor hasta el receptor.

Las señales en corriente son más difíciles de generar que las de voltaje, este módulo te facilita el trabajo con un circuito que incluye un opamp que convierte una señal de entrada en voltaje a una señal de salida en corriente, además permite regular la corriente mínima y corriente máxima por medio de un par de potenciómetros. Usualmente la corriente mínima se regula a 4mA y la máxima a 20mA, esto es para que el receptor pueda detectar 0mA como una falla del conversor o una ruptura en el cable de transmisión. Para utilizar el Conversor basta con conectar una fuente de alimentación a los terminales VCC y GND, el pin OUT generará la señal de salida en corriente proporcional al voltaje de entrada en los pines VIN+ y GND, los potenciómetros sirven para regular la corriente mínima(Potenciómetro al costado de GND) y máxima (Potenciómetro al costado de +VIN).

El Conversor voltaje a corriente 0-5V a 0-20mA es muy útil para conectar sensores con salida en voltaje de 0 a 5V a equipos de control industrial como PLC o DCS. Si en caso nuestro sensor posee otro tipo de salida (como el DS18B20, flujo de agua, ultrasonido, etc) podemos fabricar una interfaz o conversor combinando un microcontrolador como Arduino o PIC, un Conversor digital a analógico DAC (como el MCP4725) y el Conversor de voltaje a corriente. De esta forma podremos conectar casi cualquier tipo de sensor para Arduino a un PLC, aprovechando la gran variedad y bajo costo de los sensores para Arduino. 

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

• Voltaje de alimentación: 7-30 VDC
• Entrada - Voltaje rango: 0-5 VDC
• Salida - Corriente rango: 0-20 mA (proporcional al voltaje de entrada, límite máx. y min. regulable)
• Regulador de voltaje LM317 en placa
• Opamp LM324 en placa
• Led indicador power
• Led indicador de conexión de salida de corriente
• Temperatura de funcionamiento: -10ºC a +60ºC
• Dimensiones: 55*26 mm
• Peso: 11 gramos

CALIBRACIÓN

1. Alimentar el módulo conversor (7-20V)
2. Conectar el voltaje de entrada, previamente verificar con un voltímetro que Vi+ esté dentro del rango 0-5V
3. Conectar la salida de corriente a un Amperímetro(en serie)
4. Calibrar el ZERO: con el voltaje Vi+:0V, girar el potenciómetro multivuelta "LOW" hasta que la salida sea 0mA o 4mA según sea el caso(incrementar: antihorario, disminuir: horario)
5. Calibrar el SPAM: con el voltaje Vi+:5V, girar el potenciómetro multivuelta "HIGH" hasta que la salida sea 20mA (incrementar: horario, disminuir: antihorario)

LINKS

• Datasheet OpAmp LM324
• Fundamentos de transmisión en corriente
• Lazos de corriente en instalaciones industriales
• Tutorial: Pruebas Modulo ASC201-V1.0 Voltaje a corriente [PDA Control]
• Artículo: ¿Por qué usar 4-20mA?