O circuito apresentado é sugerido pela Freescale (www.freescale.com) consistindo numa interface para sensor de pressão de 4-20 mA. O circuito encontra aplicações práticas em equipamentos tais como sistemas de ar condicionado, sensoriamento de nível de líquidos e controle de fluidos. (2007)
Na maioria dos casos, o sensor deve ser localizado perto do local em que deve ser feita a medida, mas longe do receptor que deve processar os resultados das medidas. Essa distância pode ser um problema se o ambiente for ruidoso.
A transmissão entre sensor e receptor pode ser feita em distâncias que chegam a centenas de metros, o que significa que a possibilidade de captação de ruídos deve ser considerada. O circuito apresentado permite interfacear o sensor com um circuito receptor, utilizando-se um amplificador operacional quádruplo MC33079 usando linha de 4-20 mA.
O sensor é o MPXV2101DP de kPs, diferencial compensado em temperatura. A carga consiste num resistor de 150 Ω no final de uma linha telefônica de 50 metros. A alimentação de 15 V é conectada no extremo receptor da linha.
Características:
| Alimentação | 15 V – 30 mA |
| Linha de conexão | Linha telefônica de 3 fios |
| Resistência de carga | 150 a 400 Ω |
| Faixa de temperaturas | -40 a 85º C (até 125º C com hardware especial) |
| Faixa de pressões | 0 a 100 kPs |
| Erro máximo total | Melhor que 2% à plena escala |
Na figura 1 temos o circuito sugerido para essa aplicação.
Calibração
O circuito é conectado a uma fonte de alimentação de 15 V e a um resistor de carga (receptor). Alta pressão é conectada a entrada de pressão e a baixa pressão (se usado um sensor diferencial) é conectada à porta de vácuo.
É importante que essa calibração com a linha de transmissão real que vai ser usada na prática conectada. O circuito precisa apenas de dois ajustes para se conseguir a faixa de 4 a 20 mA.
A saída é relacionada também com a tensão da fonte de alimentação. Por exemplo, se o receptor ler 18 mA com 80 kPs, e fonte de 15 V, o receptor poderá ler 16,8 mA com a mesma pressão, mas com uma fonte de 14 V.
Assim, para melhores resultados é importante usar uma fonte de alimentação regulada. Se isso não for possível, o circuito deve ser modificado para se inserir um regulador de 12 V de modo a fornecer a alimentação constante para o sensor de pressão.
Quando usado com um regulador de tensão do tipo MC78L12AC, o circuito pode ser usado com tensões de entrada de 14 a 30 V.
Na figura 2 temos o gráfico da saída em função da pressão.
Os resistores são comuns de carbono, mas pares devem ser casados com uma precisão de 0,3%. Os capacitores são de 0,1 µF. Observa-se que melhores performances podem ser obtidas com o uso de filme metálico.
