transmisores - Universidad Tecnológica de Pereira

TRANSMISORES
PRESENTADO POR:
JESSICA ALEJANDRA TAMAYO RIVERA
ANA MILENA BENAVIDES
SINDY PAOLA CHARA
GLORIA YARCE
PRESENTADO A:
EDWIN JHOVANY ALZATE RODRÍGUEZ
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
ABRIL DE 2015
PEREIRA
TRANSMISORES
FUNCION: captan la variable de proceso y la transmiten a distancia en forma de señal
neumática, electrónica, digital, óptica, hidráulica o por radio, a un instrumento receptor
indicador, controlador o una combinación de estos.
Las comunicaciones entre los instrumentos de proceso y el sistema de control se basan en
señales analógicas neumáticas ((0,2-1) bar utilizadas en pequeñas plantas y en las válvulas
de control), electrónicas de (4-20) mA y digitales, siendo estas últimas capaces de manejar
grandes volúmenes de datos y guardarlos en unidades históricas, las que están
aumentando día a día sus aplicaciones.
En áreas remotas o de difícil acceso tienen cabida los transmisores sin hilos típicamente de
presión, señales acústicas y temperatura que transmiten sus medidas a un aparato base
de radio conectado a un sistema de control o de adquisición de datos. La exactitud de las
señales digitales es de unas 10 veces mayor que la señal clásica de (4-20) mA. En lugar
de enviar cada variable por un par de hilos (4-20) mA, transmiten secuencialmente las
variables a través de un cable de comunicaciones llamado bus. El término bus indica el
transporte secuencial de señales eléctricas que representan información codificada de
acuerdo con un protocolo.
PRINCIPIO DE OPEREACION DE UN TRANSMISOR:
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Está conectado al proceso
Tiene sensores internos que convierte la variable física en un movimiento, un voltaje,
una resistencia, u otro parámetro eléctrico.
Estos sensores convierten los parámetros en una señal de instrumentación estándar
para ser transmitida.
CLASIFICACION:
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Transmisores neumáticos.
Transmisores electrónicos.
Transmisores digitales.
Transmisor de señales por radio.
TRANSMISORES NEUMÁTICOS: se basan en el sistema tobera-obturador que convierte
el movimiento del elemento de medición en una señal neumática. El sistema toberaobturador consiste en un tubo neumático alimentado a una presión constante Ps, con una
reducción en la salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida por una lámina
llamada obturado cuya presión depende del elemento de medida.
Estos transmisores tienen limitaciones ya que al tener diámetros de tobera muy pequeño,
del orden de 0,1mm a 0,2 mm, son susceptibles de mal funcionamiento debido a las
partículas de aceite o polvo que puedan tapar la tobera. Este problema de mantenimiento,
unido al hecho de que no pueden guardarlas señales de planta, hace que se utilicen cada
vez menos.
Imagen 1. Transmisor neumático.
Tipos de transmisores neumáticos:
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trasmisor de equilibrio en movimiento: Estos instrumentos se utilizan en la
transmisión de presión y temperatura donde los elementos de medida son capaces
de generar un movimiento amplio para eliminar el error de histéresis.
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trasmisor de equilibrio de fuerzas: En este tipo de transmisores los movimientos
son inapreciables.
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trasmisores de equilibrio de momento: El desequilibrio de fuerzas producidas por
el caudal crea un par al que se opone el generado por el fuelle de realimentación a
través de una rueda de apoyo móvil situada en el brazo del transmisor.
TRANSMISORES ELECTRICOS: Son los que permiten recibir una señal eléctrica de
corriente o de voltaje. Los transmisores electrónicos generan una señal estándar de 4-20
mA c.c. A veces esta señal de salida es sustituida por un voltaje de 1-5V, si existen
problemas de suministro electrónico. Estos transmisores no pueden guardar las señales de
planta, y además son sensibles a vibraciones, por cuyo motivo su empleo ha ido
disminuyendo.
Imagen 2. Transmisor eléctrico.
TRANSMISORES DIGITALES: son llamados también inteligentes, tiene incorporada
funciones adicionales que se añaden a las propias de la medida exclusiva de la variable,
dichas funciones son proporcionadas por un microprocesador. Emiten una señal digital que
consiste en una serie de impulsos (señal de muy pequeña duración) en forma de bits. Cada
bit consiste en dos signos, el 0 y el 1, que corresponden al paso o no de corriente.
La principal ventaja de ese tipo de transmisor es que su señal de salida puede ser recibida
directamente por un procesador.
Ventajas: mayor precisión, más estable, fiable, auto diagnóstico, comunicación,
bidireccional, configuración remota, campos de medida más amplio, bajo coste,
mantenimiento.
Desventajas: lento (para variables rápidas puede presentar problemas), falta de
normalización de las comunicaciones, no intercambiable con otras marcas.
Hay dos tipos de transmisores digitales inteligentes:

Capacitivo: consiste en un condensador compuesto de un diafragma interno
que separa las placas y que cuando se abren las placas es porque se realiza una
presión este diafragma se llena de aceite lo cual hace variar la distancia entre placas
en no más de 0.1 mm. Luego esta señal es amplificada por un oscilador y un
demodulador que entregan una señal análoga para ser convertida a digital y así ser
tomada por el microprocesador.

Semiconductor: sus cualidades permiten que se incorpore un puente de weaston
al que el microprocesador linealiza las señales y entrega la salida de 4 - 20mA. Los
transmisores inteligentes permiten leer valores, configurar el transmisor, cambiar su
campo de medida y diagnosticar averías, calibración y cambio de margen de
medida. Algunos transmisores gozan de auto calibración, autodiagnóstico de
elementos electrónicos; su precisión es de 0.075%. Monitorea las temperaturas,
estabilidad, campos de medida amplios, posee bajos costes de mantenimiento pero
tiene desventajas como su lentitud, frente a variables rapidez puede presentar
problemas y para el desempeño en las comunicaciones no presenta dispositivos
universales, es decir, no intercambiable con otras marcas.
TRANSMISOR DE SEÑALES POR RADIO: es un dispositivo electrónico que, mediante
una antena, irradia ondas electromagnéticas que contienen (o pueden contener)
información, como ocurre en el caso de las señales de radio, televisión, telefonía móvil o
cualquier otro tipo de radiocomunicación.
Una instalación industrial típica del control de procesos precisa de sensores, transmisores
y multitud de hilos que comunican la señal electrónica de (4-20)mA al panel de control o
bien, en el caso de control digital, un hilo por el que circulan en serie las señales de la
planta. Cuando el entorno es hostil, o es necesario transmitir señales a gran distancia, la
transmisión por radio es una necesidad. Se varía intencionadamente la frecuencia de la
señal transmitida, lo que reduce la intercepción no autorizada y la coexistencia de señales
parecidas en la frecuencia. La distancia de operación entre el emisor y el receptor puede
ser de unos 70 metros a 1000 metros sin línea de visión directa y de unos 1.000 metros a
30 Km en espacios abiertos.
Las ventajas del sistema son el ahorro de cable (30 a 120) €/metro, un arranque más rápido
de la instalación, distancias de transmisión en zonas sin obstáculos de hasta 600 m,una
exactitud del ± 0,1%, una fiabilidad gracias a la larga vida de la batería (5 años) y al software
de autocomprobación de los aparatos, y el estar libres de interferencia gracias a las
frecuencias de transmisión de (902-928) MHz.
Un radiotransmisor típico de modulación de amplitud (AM) consta de diversos elementos:
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Oscilador: Encargado de generar las frecuencias.

Preamplificador de audiofrecuencia: Se trata de un amplificador de audio de baja
potencia para elevar la señal de muy bajo nivel.
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Amplificador modulador: Es el encargado de generar una señal que modulará la
onda portadora. Esto es, hará variar la amplitud de la onda portadora de forma que
esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que
es la información que se va a transmitir

Amplificador de radiofrecuencia: El amplificador de radiofrecuencia, cumple dos
funciones, por una parte eleva el nivel de la portadora generada por el oscilador y
por otra sirve como amplificador separador para asegurar que el oscilador no es
afectado por variaciones de tensión o impedancia en las etapas de potencia.
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Amplificador de potencia de RF: En este amplificador se produce la elevación de la
potencia de la señal, generada en la etapa precedente, hasta los niveles requeridos
por el diseño para ser aplicada a la antena. En esta etapa es también donde se
aplica la señal moduladora, obtenida a la salida del amplificador modulador para
finalmente obtener la señal de antena.
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Fuente de alimentación: La fuente de alimentación es el dispositivo encargado de
generar, a partir del suministro externo, las diferentes tensiones requeridas por cada
una de las etapas precedentes.
Diagrama de bloques de un radiotransmisor de modulación de amplitud (AM)