¿Qué es un Generador de Corriente?
Un generador de corriente es un dispositivo que produce una corriente eléctrica constante para realizar mediciones o aplicaciones específicas en equipos electrónicos u otros sistemas.
Muchos productos se comercializan como generadores de tensión-corriente. Dado que una corriente constante debe fluir continuamente, la magnitud de la corriente está controlada por el amplificador operacional integrado o el CI de tensión de referencia, de modo que pueda fluir una corriente constante aunque cambie la resistencia de la carga.
Algunos generadores de corriente pueden utilizarse para medir grandes instalaciones eléctricas aplicando una gran corriente.
Usos de los Generadores de Corriente
Los generadores de corriente se utilizan principalmente para evaluar y medir las características eléctricas de dispositivos semiconductores, equipos electrónicos y componentes electrónicos. Los generadores de corriente capaces de generar grandes corrientes también se utilizan para comprobar el funcionamiento de interrupción de disyuntores y otros equipos, para inspeccionar fusibles fundidos y para evaluar equipos de subestaciones.
Muchos productos están equipados con amperímetros y voltímetros y pueden medir las características eléctricas del objeto de medición con gran precisión. A la hora de seleccionar un dispositivo, deben tenerse muy en cuenta las distintas especificaciones, como las magnitudes de tensión y corriente admitidas, la precisión de la medición y la seguridad.
Principio de los Generadores de Corriente
El principio de los generadores de corriente radica en que el valor de corriente a generar viene determinado por la tensión de referencia (Ref voltage) y el valor de la resistencia interna, utilizando un circuito de realimentación negativa con un amplificador operacional y un circuito de tensión de referencia para configurar un circuito generador de corriente constante e independiente del valor de la impedancia de carga.
Un circuito utilizado a menudo para generar una corriente constante es un circuito que establece un cortocircuito virtual, en el que el terminal de entrada del amplificador operacional en el circuito de realimentación negativa es 0 V. Suele haber dos tipos de circuitos para establecer un cortocircuito virtual: de tipo succión y de tipo descarga.
1. Tipo Succión
El tipo de succión es un método para crear un circuito para un cortocircuito virtual utilizando un amplificador operacional y tierra aplicando una corriente desde el exterior a un circuito para la generación de corriente constante de forma que el transistor es succionado hacia el interior del circuito.
2. Tipo de Descarga
El tipo de descarga es un método para establecer un cortocircuito virtual pasando corriente desde el exterior del circuito del generador de corriente al transistor para que se amplifique y se descargue utilizando el transistor.
En ambos casos, el valor de la corriente viene determinado por la tensión de ref aplicada al amplificador operacional dividida por la resistencia interna, por lo que el valor de la corriente es independiente de la impedancia de la carga y su valor puede ajustarse mediante la resistencia.
Más Información sobre los Generadores de Corriente
1. Generadores de Corriente y Equipos de Instrumentación
Las señales estándar 4-20 mA y 1-5 V en el campo de la instrumentación son señales analógicas, muy utilizadas como señales de salida de sensores (transductores) o como señales de control en reguladores, secuenciadores, etc.
Por ejemplo, en términos de apertura de válvula, la señal de salida de un indicador de grado es la siguiente
- 0% de apertura de la válvula: 4 mA o 1 V
- 100% de apertura de la válvula: 20 mA o 5 V
Esto significa que se emiten 4 mA o 1 V cuando el valor medido es 0 y 20 mA o 5 V cuando el valor medido es 100. Al normalizar y unificar las señales, es posible pasar señales entre dispositivos de instrumentación.
El motivo de emitir 4 mA cuando el valor medido es 0 es determinar si el cable está roto. En otras palabras, el propósito es determinar si fluye una corriente de 4 mA e indica 0 o si el cable está desconectado por la mitad e indica 0. Los indicadores gran angular están diseñados para indicar 0 a 4 mA y menos de 0 si el cable está desconectado y no fluye corriente.
2. Supresión de Ruidos durante la Evaluación de Equipos de Instrumentación
Cuando las señales se envían por tensión, se producen caídas de tensión que se convierten en un factor de error en las mediciones, pero cuando las señales se envían por corriente, no se producen caídas de tensión, lo que las hace adecuadas para su transmisión a largas distancias.
Otra característica de las señales de corriente es que si la entrada de otro aparato de instrumentación es de 1-5 V, puede convertirse fácilmente en una señal de tensión insertando una resistencia de 250 Ohmios. Por el contrario, una desventaja es que se ve fácilmente afectada por el ruido, lo que puede provocar errores en el valor medido.
Las contramedidas eficaces contra el ruido incluyen minimizar el efecto del ruido utilizando cables apantallados, instalando filtros de ruido y teniendo en cuenta la conexión a tierra. Otro punto es que si se forma un circuito en bucle con señales de 4-20 mA, todo el bucle se ve afectado si se produce una desconexión. Esto se debe a que se trata de un circuito en serie. Una contramedida es utilizar aisladores.