Sensor de medición de corriente con transformadores de intensidad y adecuación de la señal para sistemas digitales

KRUJOSKI MATÍAS G.; WASILEWSKI WALTER S.; ANOCIBAR HÉCTOR R.; OLSSON JORGE A.

Oberá

Jornada; Jornadas de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Extensión, Vinculación; 2014

Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Misiones

El objetivo principal del trabajo es el diseño, construcción ycalibración de un sensor de corriente alterna basado en transformadores deintensidad para utilizar en sistemas embebidos de microcómputo. Este trabajo sedesarrolló en el marco de la materia ?Mediciones Electrónicas e InstrumentaciónIndustrial?, perteneciente al Cuarto año de la carrera de IngenieríaElectrónica. La medición de la intensidad de corriente eléctrica alterna es degran importancia en la industria, porque esta magnitud permite controlar losprocesos productivos dónde intervienen artefactos eléctricos; como ser motoresy resistencias calefactoras. El avance de la tecnología de microcómputo y sucosto actual posibilitan la incorporación de sistemas embebidos para el controly supervisión de los procesos industrializados. Debido a sus característicaseléctricas, los sistemas de microcómputo están imposibilitados para efectuarmediciones directamente sobre una instalación de corriente alterna industrial.Esta limitación técnica motiva la implementación de un sensor de corriente queactúe como intermediario entre la red eléctrica industrial y el circuitoelectrónico microcontrolado. En este trabajo, se propone la utilización detransformadores de intensidad asociados a un circuito electrónico de conversiónde corriente a tensión, y adecuación de la amplitud de la señal para que éstapueda ser digitalizada por un microcontrolador. La realización del trabajoimplicó, en primera instancia, la caracterización de los transformadores deintensidad para uso en electrónica. Luego, tomando como parámetros lascaracterísticas eléctricas de salida de los transformadores ensayados, sediseñó el circuito electrónico de adecuación de señal. Los diseños propuestosfueron validados mediante simulación por softwarey ensayos de prototipo. Finalmente, se ensambló el sensor y éste fue calibradopara garantizar su precisión en el ámbito de aplicación propuesto. Losresultados obtenidos en pruebas de laboratorio demuestran la fiabilidad delsensor desarrollado, y permiten concluir que es factible la implementación delmismo a bajo costo, en comparación con otras opciones comerciales, para cumplircon los requerimientos expuestos previamente.