Conversor de 0-5 V para sensores de 4-20 mA (INS177)

Escrito por Newton C Braga

Este circuito é de 2004 tendo sido preparado com base em documentação da Maxim. Sua viabilidade depende apenas da disponibilidade dos componentes utilizados.

O circuito apresentado, sugerido num Application Note da Maxim, converte os sinais de sensores de corrente que operam na faixa de 4 a 20 mA num sinal de 0 a 5 V, empregando apenas dois circuitos integrados.

Trata-se de aplicação ideal para compatibilizar sensores industriais com as características de entrada de conversores analógicos-para-digitais (ADC).

O circuito completo é mostrado na figura 1 e consta de dois circuitos integrados da Maxim.

 


 

O primeiro consiste num amplificador sensor de corrente (IC1) e emprega um comparador/referência/amplificador operacional, que o circuito integrado IC2 de modo a gerar uma saída referenciada ao terra. Essa saída vai ser de 0 V usando a corrente no sensor for de 4 mA e de 5 V quando a corrente no sensor for de 5 V.

O circuito integrado IC1 já fornece uma saída de 1,25 V para uma corrente no sensor de 4 mA e uma tensão de 6,25 V quando a corrente é de 20 mA. A conversão de faixa de valores é feita justamente em IC2.

Na verdade, o comparador com IC2 gera tensões de 0,05 a 5,045 V, e seu ganho é unitário.

Veja que é importante que os resistores utilizados sejam de 1% de tolerância. Uma análise pelo método de Monte Carlo mostra que no pior caso possível, o erro de saída é de 5% devido principalmente aos descasamentos de resistências.

Mais informações sobre este aplicativo podem ser obtidas no site da Maxim, em www.maxim.com.