Cómo funciona la calculadora de caída de tensión de alimentación del sensor
Los sensores de tres y cuatro hilos, como detectores de proximidad, sensores de presión con salida de tensión, caudalímetros y equipos IO-Link, se alimentan por un par de conductores del cable. Su corriente hace caer una tensión en ambos conductores, y al sensor llega la alimentación menos esa caída. Un sensor por debajo de su alimentación mínima puede seguir funcionando a temperatura ambiente y fallar con frío o cuando conmuta una salida.
La calculadora da la tensión en el sensor, el margen sobre su mínimo, el cable más largo y la sección mínima que aún funcionan, la potencia perdida en el cable y el desplazamiento de una salida de tensión causado por el 0 V compartido.
Tensión en el sensor
La caída es I × 2 × ρ × L / A, con el cobre a 0,0172 Ω·mm²/m a 20 °C y un 0,393 % más por kelvin. Un sensor de 50 mA en 200 m de 0,5 mm² recibe 0,69 V menos que la alimentación de 24 V. La alimentación mínima está en la hoja de datos; deje margen para la tolerancia de la fuente, típicamente ±10 % en instalaciones de 24 V, y para la corriente de arranque.
Introduzca la corriente que consume el sensor con sus salidas activas. Una salida de conmutación que acciona una carga por el mismo cable suma la corriente de esa carga a la caída.
El 0 V compartido
Un sensor de tres hilos con salida de 0 … 10 V usa un conductor para la alimentación, otro para la señal y otro, el 0 V, tanto para el retorno de alimentación como para la referencia de la señal. El receptor mide la señal respecto a su propio 0 V, así que la tensión que la corriente de alimentación hace caer en el conductor de 0 V se suma a la lectura. En el ejemplo, 50 mA por 6,9 Ω son 0,34 V, un 3,4 % de un span de 10 V: un error grande que no aparece en el banco con un cable corto.
Una conexión a cuatro hilos con retorno de señal separado, un sensor con salida de corriente o un cable corto lo evitan. Los lazos de corriente no se ven afectados porque el receptor mide la corriente, no una tensión; para transmisores de dos hilos de 4–20 mA use la calculadora de alimentación del lazo.
Longitud y sección del cable
El cable más largo es aquel con el que la tensión en el sensor llega a su mínimo. La calculadora también da la sección mínima para su longitud y la siguiente sección normalizada. Conductores más gruesos resuelven la alimentación, pero no el desplazamiento del 0 V de una salida de tensión, que baja con la resistencia y sigue siendo proporcional a la corriente.
Preguntas frecuentes
¿Importa la temperatura del cable?
La resistencia del cobre aumenta un 0,393 % por kelvin, así que un cable en una bandeja a 60 °C tiene un 16 % más de resistencia que a 20 °C. Introduzca la temperatura del conductor para incluirlo.
¿Y varios sensores en un cable?
Los sensores conectados al final del mismo par suman sus corrientes. Los sensores repartidos a lo largo de un bus ven caídas distintas; calcule el del extremo con la corriente total como estimación prudente.
¿Se admite AWG?
Sí. La lista de conductores incluye tamaños AWG junto a los mm²; elija el tamaño de su cable.