Cosa sono i convertitori frequenza/corrente e a cosa servono?

I convertitori frequenza/corrente si usano nei sistemi di controllo per trasformare un impulso o una frequenza in un segnale di corrente equivalente.

La velocità e la portata sono tra i valori di processo misurati più spesso. La sicurezza e l'affidabilità del prodotto in alcune applicazioni di processo dipendono dalla misurazione accurata della velocità e del flusso.

Misurazione della velocità

Consideriamo macchinari rotanti, come compressori e turbine. È necessario controllare la velocità di rotazione per evitare velocità eccessive che potrebbero determinare forze superiori a quelle che l'apparecchiatura può sopportare e che potrebbero causare ingenti danni materiali e/o situazioni di pericolo per il personale.

Che cos'è un convertitore frequenza/corrente?

Il monitoraggio e il controllo della velocità sono importanti anche in altre applicazioni, ad esempio nel caso delle turbine eoliche, nella movimentazione dei materiali, nel condizionamento e riscaldamento, nelle pompe, nei miscelatori, nei motori e in molti altri casi. Il controllo della velocità è fondamentale per l'efficienza energetica, la produttività, l'affidabilità e la sicurezza delle apparecchiature.

I segnali di velocità spesso si presentano come segnali in frequenza o a impulsi; generalmente provengono da sensori di prossimità, encoder angolari e lineari o tachimetri.

I segnali di velocità spesso si presentano come segnali in frequenza o a impulsi

Spesso l'uscita di frequenza o a impulsi di questi sensori viene convertita in un segnale di corrente (mA) da un convertitore frequenza/corrente o di tensione (V) da un convertitore frequenza/tensione. Si ottiene così la compatibilità universale con gli ingressi di un PLC, di un azionamento a frequenza variabile, di un indicatore locale o di un sistema di telemetria, per fare alcuni esempi.

Convertitore frequenza/corrente di PR

I convertitori frequenza/corrente o frequenza/tensione, come il PR 3225 / PR 4225, supportano diversi impulsi e ingressi in frequenza, tra cui:

NAMUR
NPN / PNP
Tacho
S0 in conformità alla norma DIN 43864
Contatto

Misurazione della portata

Che si tratti di liquidi, gas o vapori, in molti processi industriali è necessario misurare la portata. Le applicazioni includono l'afflusso, l'effluente e l'aerazione all'interno delle acque reflue, l'alimentazione del gas per i bruciatori, il controllo del vapore sulle caldaie, la distribuzione del gas naturale e molte altre aree in cui il controllo della portata è fondamentale per la sicurezza, il bilanciamento del carico e l'affidabilità del prodotto.

Esistono diverse tecniche per misurare la portata, in base all'applicazione: pressione differenziale, effetto Coriolis, ultrasuoni, vortici e turbine, tra le varie soluzioni disponibili.

Misurazione della portata

Molti di questi tipi di flussimetro hanno un'uscita a impulsi o in frequenza proporzionale alla portata misurata. Un esempio è il flussimetro a turbina mostrato sopra, che si avvale di un rilevatore magnetico per rilevare la velocità di rotazione della turbina quando le pale passano davanti al sensore ed emette un segnale a impulsi o in frequenza proporzionale alla portata.

Che cos'è la conversione frequenza/corrente?

Le uscite a impulsi o in frequenza dei diversi sensori e trasmettitori utilizzati per misurare la velocità e la portata vengono spesso convertite in un segnale in corrente o tensione per consentire l'interfacciamento con un sistema di controllo.

I convertitori frequenza/corrente o frequenza/mA convertono il segnale di velocità o di flusso in un segnale di corrente corrispondente, in genere 4-20 mA. Questi dispositivi sono spesso dotati di isolamento galvanico per contribuire a eliminare i disturbi e i transitori, frequenti in presenza di grandi motori e macchine rotanti. Prodotti più avanzati offrono generalmente ulteriori funzionalità, per i requisiti di interfacciamento delle applicazioni più complesse.

PR electronics propone una gamma di convertitori frequenza/corrente con diverse opzioni di uscita: a relè o NPN/PNP, in aggiunta o complementari a uscite analogiche. Sono disponibili anche opzioni per la divisione e la moltiplicazione degli impulsi, per le esigenze di interfacciamento con applicazioni esistenti e future.

Che cos'è la conversione frequenza/tensione?

In alternativa si può optare per la conversione frequenza/tensione, convertendo il segnale in una tensione corrispondente, tipicamente 2-10 V, a seconda delle esigenze di interfacciamento. La flessibilità dei dispositivi di PR electronics consente di eseguire la conversione frequenza/corrente o frequenza/tensione con stesso dispositivo.

Che cos'è la conversione frequenza/frequenza?

In alcune applicazioni è necessario modificare un segnale di frequenza per soddisfare le esigenze del dispositivo a valle; questo può accadere a causa dei tempi di innesto o di risposta, che possono determinare esigenze di divisione della frequenza o di buffering. Un'uscita in frequenza consente anche un potenziale utilizzo come generatore di frequenza o base dei tempi.

Vantaggi dei convertitori f/l e f/f di PR electronics

Come tutti i nostri prodotti, le soluzioni per il condizionamento del segnale di frequenza di PR electronics sono caratterizzati da tecnologia, prestazioni e flessibilità all'avanguardia. Grazie all'estesa gamma di frequenza, al breve tempo di risposta e all'alta precisione, i convertitori frequenza/corrente di PR electronics sono ideali nelle applicazioni di monitoraggio della velocità e del flusso.

Vediamo alcune delle caratteristiche: