Isolador de sinal para trilho DIN

Um isolador de sinal fica entre o instrumento de campo e o sistema de controle e passa o sinal através de uma barreira magnética. O seu propósito não é mudar o valor, e sim romper o caminho elétrico: uma diferença de potencial de terra entre duas pontas de uma planta, ou um transiente acoplado a um cabo longo, percorre um condutor, e um sinal transferido sem condutor não pode levar nenhum dos dois consigo.

Os módulos desta página cobrem laços de corrente e de tensão de 4-20 mA e 0-20 mA até 0-5 V, 1-5 V e 0-10 V. Têm 13 mm de largura e se montam em trilho DIN padrão de 35 mm, o que permite compor um grupo na profundidade de um quadro, e não na sua largura. O isolamento é de 2000 Vrms entre entrada, saída e alimentação, a exatidão de transmissão é de 0,1 %FS a 20 °C e o tempo de resposta é de 10 ms ou menos.

Duas versões são oferecidas. O isolador passa um sinal de um dispositivo que já tem a própria alimentação. O distribuidor alimenta um transmissor de dois ou de três fios a partir do mesmo módulo e isola o sinal na volta, que é o arranjo usado quando o transmissor é alimentado pelo próprio laço que mede.

Como funciona um isolador de sinal

O isolamento, nestes módulos, é magnético, e não óptico. O sinal de entrada é convertido em uma forma capaz de atravessar uma barreira magnética, transferido, e reconstruído do outro lado como o mesmo sinal proporcional. Como os dois lados não compartilham condutor, uma diferença de potencial entre eles não tem caminho pelo qual empurrar uma corrente pelo condutor de sinal, que é o mecanismo pelo qual um laço de terra soma um deslocamento a uma leitura que estaria correta.

A supressão da interferência em modo comum decorre do mesmo arranjo. Uma tensão que aparece nos dois condutores do par de entrada, como a tensão induzida por um leito de cabos compartilhado com um acionamento, chega ao destino como uma diferença nula. Um filtro atenua esse sinal; uma barreira de isolamento elimina a rota pela qual ele chegou até a medição, e é por isso que um sinal que ainda deriva quando um acionamento próximo entra em operação é caso para um isolador, e não para um filtro maior.

A versão distribuidor leva isso aos transmissores que tiram a própria potência do laço. Ela fornece 19 a 25 V ao laço com 30 mA ou menos e devolve o sinal pela mesma barreira de isolamento. Como a alimentação e a medição ficam no mesmo módulo, o laço passa a ter uma referência, e não duas, e a fiação entre elas desaparece.

Como escolher o módulo certo

Estabeleça primeiro se o dispositivo de campo tem a própria alimentação. Essa única pergunta separa as duas versões: um transmissor de dois fios precisa do distribuidor, e um transmissor ou uma fonte alimentados separadamente pedem o isolador. Errar aqui não é uma questão de exatidão, porque um transmissor de dois fios ligado a um isolador simplesmente fica sem alimentação.

Defina então as formas de sinal. Entrada e saída têm de ser escolhidas juntas, porque a saída só pode ser a forma proporcional da entrada: uma entrada 4-20 mA dá 4-20 mA ou 1-5 V, e não existe ajuste que a transforme em 0-10 V. As saídas de corrente e de tensão também não são intercambiáveis em campo; a troca exige outro módulo, de modo que a forma decidida na consulta é a que chega.

Confira depois a carga. Uma saída de corrente aciona 400 Ω ou menos. Uma saída de tensão precisa de uma carga acima de um mínimo, de 250 kΩ em 0-5 V e 1-5 V até 500 kΩ em 0-10 V, e uma carga abaixo disso tira a saída da exatidão declarada.

Por fim, feche os canais e a alimentação. Há formas de uma entrada e uma saída, de uma entrada e duas saídas e de duas entradas e duas saídas, e a forma com duas saídas é o que permite a um sinal de campo chegar a um sistema de controle e a um registrador sem um segundo transmissor. Os módulos funcionam de 20 a 32 VDC, e é melhor não ligá-los a uma alimentação compartilhada com um acionamento.

Limites e pontos a confirmar

Um isolador transmite um sinal; ele não o melhora. Uma medição que já chega incorreta do transmissor chega incorreta do outro lado da barreira, e o número de 0,1 %FS descreve o que o módulo acrescenta, e não o que o laço inteiro alcança. Onde um laço precisa ser conferido, o transmissor e a placa receptora são os primeiros lugares a olhar.

Estes módulos são indicados para uma temperatura de -10 a 50 °C e uma umidade relativa de 25 a 85 %, sem condensação. Não são vedados contra lavagem e a face frontal não é descrita com grau de proteção, de modo que pertencem a um quadro, e não à máquina. A montagem vertical ajuda o calor interno a sair, e os módulos precisam de folga entre si quando montados lado a lado.

Três itens do material fornecido estão incompletos e são publicados como tal. Os números de consumo são atribuídos às duas versões de maneiras opostas nas duas tabelas. Duas referências eletromagnéticas diferentes são citadas para o mesmo produto. E uma tabela deixa a célula do tempo de resposta em branco. Quando uma aplicação tiver de ser documentada contra uma norma específica ou um número específico de consumo, informe na consulta, e confirmaremos qual referência vale, em vez de escolher uma aqui.

O documento fornecido não informa se existe uma versão com segurança intrínseca. Um laço que entra em uma área classificada é, portanto, um caso a confirmar antes do pedido, e não um caso que esta página possa responder.