O transmissor de célula de carga converte o sinal de baixa tensão mV/V da célula de carga em uma saída analógica ou digital padrão que pode ser lida por um PLC, sistema de aquisição de dados ou controlador. A escolha correta do transmissor depende não apenas do tipo de saída; está relacionada à alimentação da célula de carga, faixa de entrada, isolamento, resolução e condições ambientais.
Por que usar um transmissor?
A saída da célula de carga geralmente é de alguns milivolts. Este sinal pode ser afetado por interferências em cabos longos ou em ambientes com motores potentes e inversores. O transmissor amplifica o sinal, filtra e o converte para uma forma industrial como 4–20 mA, 0–10 V, RS485 ou Modbus.
Quando escolher a saída de 4–20 mA?
O sinal de corrente é menos afetado pela queda de tensão em longas distâncias e, graças ao zero vivo de 4 mA, é possível distinguir entre rompimento de cabo e zero real. É uma opção poderosa na automação de processos e em painéis PLC remotos. A resistência de entrada do receptor, a tensão de alimentação e a carga do loop devem ser calculadas.
Características da saída 0–10 V
A saída de tensão permite integração simples em cabos curtos e controlados. Referência comum, aterramento e queda de tensão são importantes. Em linhas longas com alto ruído eletromagnético, o blindagem e o trajeto do cabo devem ser planejados cuidadosamente.
Vantagem do RS485 e Modbus
RS485 é uma camada de comunicação física; Modbus RTU é um dos protocolos mais utilizados sobre essa linha. É possível endereçar mais de um dispositivo na mesma linha, o peso pode ser transmitido digitalmente e, em alguns dispositivos, é possível acessar informações de status/configuração. O término da linha, polaridade, taxa de baud, paridade e endereço do dispositivo devem ser compatíveis em todos os nós.
Critérios de seleção do transmissor
- Sensibilidade nominal da célula de carga e faixa de sinal de entrada
- Tensão de excitação suportada e resistência total da ponte
- Necessidade de saída analógica ou digital
- Isolamento galvânico e resistência a EMC
- Tensão de alimentação, montagem em painel ou em campo
- Método de calibração, filtragem e taxa de amostragem
- Precisão necessária e temperatura de operação
Conexão de múltiplas células de carga
Quando as células estão conectadas em paralelo na caixa de conexão, a resistência de carga mínima que o transmissor pode suportar deve ser verificada. Quatro células de 350 ohms não criam a mesma carga que uma única célula de 350 ohms do ponto de vista eletrônico. O número de células permitido na folha de dados ou a resistência mínima da ponte deve ser considerada.
Como realizar a escalação no PLC?
Primeiro, a calibração de zero e span do sistema mecânico é concluída. Em seguida, os valores mínimo e máximo da saída do transmissor são escalados na unidade de engenharia do PLC. Para 4–20 mA, 4 mA pode representar o zero de carga e 20 mA a faixa completa determinada. Controles de limite devem ser adicionados para transbordamento, valor negativo e falha do sensor.
Por que o isolamento é importante?
Quando a célula de carga, o transmissor, o PLC e a fonte de alimentação estão em potenciais de terra diferentes, podem ocorrer correntes de circulação e ruído. O isolamento galvânico pode reduzir esses efeitos; no entanto, não substitui o aterramento correto do painel e a conexão da blindagem.
Erros de conexão frequentes
- Adivinhar as cores da célula de carga sem o datasheet
- Fazer a ponte dos terminais do sensor de maneira incorreta
- Aterrar a tela de maneira não controlada em ambas as extremidades
- Usar topologia estrela e terminação incorreta na linha RS485
- Conectar o terminal comum da saída analógica à referência incorreta
- Ocultar o erro apenas com a escala do PLC sem realizar a calibração
Perguntas frequentes
O transmissor e o indicador são o mesmo?
Não. Embora algumas funções se sobreponham, o indicador geralmente oferece tela para o usuário e funções de pesagem; o transmissor se concentra mais na conversão de sinal e na integração com automação.
O que é melhor, 4–20 mA ou RS485?
Não há uma resposta universal. Para um sinal de processo simples e robusto, 4–20 mA; para múltiplos dispositivos, integridade dos dados e diagnóstico digital, RS485/Modbus pode ser adequado.
O transmissor melhora a precisão da célula de carga?
O dispositivo correto processa o sinal de forma confiável; no entanto, não elimina erros mecânicos ou defeitos do sensor.
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