O Transmissor de pressão é um dispositivo que fornece uma saída elétrica de baixo nível oriunda dos sensores de pressão para sinais de nível mais alto que são adequados para transmissão e processamento.
Em geral, um transmissor é um conversor de sinal para traduzir o sinal em algo que pode ser enviado a distância. Muitos tipos de transmissor de pressão encontrados no mercado possuem um sensor acoplado, de modo que eles podem medir um sinal de pressão, bem como transmitir este sinal a alguma distância.
A transmissão pode ser por meio de um sinal analógico, como 4 a 20mA ou 0 a 10V ou ainda mesmo um sinal digital como o protocolo TCP-IP.
1 – Tecnologia do Transmissor de Pressão
O transmissor de pressão pode usar várias tecnologias diferentes a fim de medir a pressão de líquidos e/ou gases. Estes tipos incluem ainda dispositivos de deflexão mecânica, como:
- Diafragmas
- Tubos de Bourdon
- Pistões ou cilindros selados
- Medidores de tensão
- Dispositivos piezoresistivos
- Transmissores de pressão piezoelétricos
- Dispositivos de filme fino
- Sistemas Microeletromecânicos (MEMS)
- Capacitância variável
- Elementos de vibração
2 – Unidades de Pressão
Alguns tipos de transmissor de pressão exibem valores em libras por polegada quadrada (lb/pol2), quilo pascal (kPa), bar ou milibares, polegadas ou centímetros de mercúrio (em Hg) ou polegadas ou pés de água. Outros dispositivos exibem medidas em onças por polegada quadrada ou quilogramas por centímetro quadrado.
Figura 1 – Aplicações para o Transmissor de Pressão
3 – Especificações de Performance do Transmissor de Pressão
As especificações de desempenho para um transmissor de pressão incluem:
- Faixa de pressão de trabalho – A pressão de trabalho é a pressão máxima permitida na qual os transmissores de pressão são projetados para operar. Normalmente, os dispositivos não devem exceder 75% do seu alcance máximo avaliado.
- Faixa de vácuo – A faixa de vácuo, outra medida importante, cobre a pressão de vácuo mais baixa e a pressão de vácuo mais alta.
- Precisão – A precisão, a diferença entre o valor real e a indicação, é expressa como uma porcentagem do intervalo. Nos casos em que a precisão difere entre o período intermediário e o primeiro e o último trimestres da escala, o maior erro percentual é relatado.
- Temperatura de operação – A temperatura de operação é a faixa total necessária de temperaturas de operação ambiente. Temperatura e pressão estão diretamente relacionadas entre si. Se a temperatura do ambiente operacional aumentar, a pressão no sistema aumentará. Para evitar danos ao equipamento, é importante conhecer as faixas extremas de temperatura da área.
4 – Tipos de Sinais Elétricos
O transmissor de pressão pode produzir vários tipos de sinais elétricos, incluindo tensão analógica e corrente analógica. Esses sinais de saída podem ser codificados via modulação de amplitude (AM), modulação de frequência (FM) ou algum outro esquema de modulação, como onda senoidal ou trem de pulso.
| Tipo de Sinal | Descrição |
| Tensão Analógica | A tensão de saída é uma função simples (geralmente linear) que traduz a medição. |
| Corrente Analógica | Níveis de corrente analógica ou transmissores como o de 4 a 20 mA são adequados para o envio de sinais por longas distâncias. A corrente é imposta no circuito de saída proporcional à medição. A realimentação é usada para fornecer a corrente apropriada independentemente do ruído e da impedância da linha. |
| RS232 / RS485 | RS232 e RS485 são protocolos de comunicação serial que transmitem dados sequenciais (um bit por vez). |
| Saída Paralela | Saídas paralelas, como portas de impressora e portas Centronics transmitem dados em grupos de bits. O barramento de interface de uso geral (GPIB) ou o IEEE 488 é uma interface paralela popular para conectar computadores, periféricos e instrumentos de laboratório. |
| HART® Protocolo | O protocolo HART usa chaveamento de deslocamento de freqüência de 1200 baud (FSK) baseado no padrão Bell 202 para sobrepor sinais digitais em sinais analógicos convencionais de 4 a 20 mA. Isso possibilita a comunicação bidirecional e facilita a transmissão de informações, além das variáveis normais do processo, para instrumentos de campo inteligentes. O protocolo HART se comunica sem interromper o sinal analógico e permite que um aplicativo mestre receba duas ou mais atualizações digitais por segundo de um dispositivo de campo (escravo). Por serem contínuos em fase, os sinais FSK digitais não interferem com os sinais analógicos de 4 a 20 mA. HART é uma marca registrada da HART Communication Foundation. |
| PROFIBUS® | O PROFIBUS® é um padrão de comunicação popular e aberto usado em automação de fábrica, automação de processos, controle de movimento e aplicações de segurança. |
| DeviceNet | O DeviceNet usa o protocolo de rede CAN para conectar dispositivos industriais, como chaves limitadoras, células fotoelétricas, manifolds de válvulas, acionadores de motor, inversores e telas de operação a controladores lógicos programáveis (CLPs) e computadores pessoais (PCs). |
| FOUNDATION Fieldbus | O FOUNDATION fieldbus é um sistema de comunicação bidirecional, serial, totalmente digital, que serve como rede de área local (LAN) para instrumentação de fábrica e dispositivos de controle como o transmissor de pressão. Ele usa uma topologia de linha ou árvore e distribuição de dados distribuída (DDT). Na hierarquia das redes digitais, o FOUNDATION fieldbus está na extremidade inferior. |
| Ethernet | Ethernet é um protocolo de rede local (LAN) que usa uma tipologia de barramento ou estrela e suporta taxas de transferência de dados de 10 Mbps. A especificação Ethernet é a base para o padrão IEEE 802.3, que especifica as camadas de software físicas e inferiores. Para lidar com demandas simultâneas, a Ethernet usa detecção de acesso múltiplo / detecção de colisão (CSMA/CD) para monitorar o tráfego da rede. |
| Frequencia | O sinal de saída é codificado via modulação de amplitude (AM), modulação de frequência (FM) ou algum outro esquema de modulação, como onda senoidal ou trem de pulso. No entanto, o sinal ainda é analógico por natureza. |
| Saída Digital (TTL) | Os dispositivos produzem saídas digitais diferentes dos sinais seriais ou paralelos padrão. Exemplos incluem saídas lógicas de transistor-transistor (TTL). |
5 – Tipos de Display e Recursos
O transmissor de pressão difere em termos de tipos de display e recursos nos seguintes aspectos:
- Os medidores analógicos usam um indicador visual simples, como um ponteiro.
- Os monitores digitais apresentam valores numéricos ou específicos da medição.
- O transmissor de pressão pode também enviar sinais de medição para softwares supervisórios que por sua vez disponibilizam a informação na tela do computador.
6 – Características do Transmissor de Pressão
Em termos de recursos, o transmissor de pressão pode incluir:
- Comutadores compatíveis com TTL que são compatíveis com lógica de transistor-transistor.
- Alarmes sonoros ou visuais podem ser incorporados no transmissor de pressão para sinalizar quando o interruptor ou o sensor foi ligado ou desligado. Isso é importante quando a pressão de vácuo de um sistema precisa ser monitorada de perto.
- As saídas de medição de temperatura permitem que o usuário observe a temperatura do sistema e ajuste a temperatura e/ou nível de vácuo, conforme necessário.
- A compensação de temperatura inclui fatores internos que impedem erros de medição de pressão devido a mudanças de temperatura.
- As saídas de pressão negativa estão disponíveis apenas com sensores de vácuo que fornecem medições de pressão diferencial.