Na área da metrologia e instrumentação industrial, o calibrador de malha ou calibrador de loop, é uma ferramenta essencial para validação, comissionamento e manutenção de sistemas de instrumentação que operam com sinais elétricos padronizados.
Entre esses sinais, destaca-se o padrão de corrente 4 a 20 mA, amplamente utilizado para transmissão de informações de sensores para sistemas de monitoramento e para o controle de atuadores. Padrões de sinais de tensão, apesar de não serem tão comuns, também são amplamente utilizados na indústria, principalmente o padrão 0 a 10 V.
Entender o funcionamento e as aplicações dos calibradores de malha é fundamental para profissionais que atuam na linha de frente das operações industriais, especialmente aqueles em início de carreira.
Neste artigo trazemos uma visão introdutória e técnica sobre os calibradores de malha, suas funções, aplicações e cuidados necessários para garantir medições e testes confiáveis em ambientes industriais.
O que é um calibrador de malha?
Um calibrador de malha é um instrumento portátil utilizado para geração, medição e simulação de sinais elétricos, principalmente de corrente (4 a 20 mA) e tensão (como 0 a 5 V, 1 a 5 V, 0 a10 V e 0,5 a 4,5 V), com a finalidade de testar dispositivos eletrônicos em sistemas de automação e instrumentação industrial.
Esses equipamentos permitem a leitura dos sinais elétricos de transmissores, além de possibilitaram o controle e alimentação de atuadores, permitindo verificar se os dispositivos do processo estão corretamente configurados e respondendo como esperado.
Quanto utilizados no teste e comissionamento de equipamentos 4 a 20 mA, os calibradores de malha podem atuar em 4 modos principais:
1. Medição de corrente passiva (measure mA)
O calibrador atua de forma passiva como um multímetro, medindo o sinal de corrente da malha. Nesse modo, o calibrador deve ser conectado em série na malha de controle.
Esse modo de operação permite testarmos uma malha de controle 4 a 20 mA, verificando se a saída dos transmissores está correta e se a fonte de alimentação está alimentando corretamente a malha.
2. Medição de corrente com alimentação (measure mA + 24 V)
O calibrador realiza a medição de um sinal de corrente ao mesmo tempo que fornece alimentação à malha (24 V). Nesse modo, o calibrador deve ser conectado de forma paralela diretamente à um transmissor 4 a 20 mA, permitindo verificar o sinal de saída do instrumento sem a necessidade de uma fonte externa.
3. Geração de corrente (source mA)
O calibrador gera um sinal de corrente 4 a 20 mA junto com a alimentação da malha (24 V). Nesse modo, o calibrador deve ser conectado de forma paralela a um atuador 4 a 20 mA, permitindo controlarmos o atuador sem necessidade de uma fonte externa.
Dessa forma, no modo de geração de corrente podemos testar e verificar o correto funcionamento de atuadores eletropneumáticos, sem necessitar uma fonte externa.
4. Simulação de corrente (XMT ou simulate mA)
Nesse modo, o calibrador controla um sinal de corrente 4 a 20 mA em uma malha alimentada. O calibrador deve ser ligado em série com a malha, que deve ter uma fonte de alimentação externa.
Esse modo permite testarmos o cartão de entrada analógica de CLPs, ou também testarmos uma malha de controle sem um transmissor conectado.
Principais aplicações do calibrador de malha
Profissionais que atuam em manutenção e calibração utilizam calibradores de malha em diversas situações. A seguir, destacamos as aplicações mais comuns para profissionais em nível júnior compreenderem como esse equipamento se insere no dia a dia da indústria:
Teste de saída de transmissores 4 a 20 mA
Os calibradores de malha permitem medir os sinais de saída de transmissores que convertem variáveis físicas como pressão, temperatura, vazão ou nível em sinais elétricos padronizados. Verificar se o transmissor está enviando corretamente o sinal 4 a 20 mA ajuda a garantir que os dados processados pelo sistema de controle estejam precisos.
Teste e comissionamento de atuadores eletropneumáticos
Durante o comissionamento de válvulas de controle com posicionadores eletropneumáticos, o calibrador pode gerar um sinal 4 a 20 mA com alimentação para simular uma malha de controle com fonte 24 V e um transmissor, e assim verificar o comportamento da válvula, seu tempo de resposta e posicionamento adequado.
Teste de transmissores com saída em tensão
Alguns transmissores operam com sinais de tensão. O calibrador de malha que possui funcionalidade de medição de tensão permite medirmos sinais nos padrões 0 a 10 V, 0 a 5 V, 1 a 5 V ou 0,5 a 4,5 V, possibilitando o teste da saída de transmissores que operam com esse tipo de padrão.
Teste de cartões de entrada de CLPs
Controladores lógicos programáveis (CLPs) recebem sinais de entrada analógica de diversos dispositivos. O calibrador de malha é utilizado para simular os sinais de transmissores reais, sejam eles com saída de corrente ou saída de tensão, testando a integridade dos canais analógicos dos CLPs.
Benefícios da utilização de um calibrador de malha
O uso de um calibrador de malha traz uma série de vantagens práticas para quem atua com instrumentação industrial.
Em primeiro lugar, ele permite realizar testes e diagnósticos em campo de forma autônoma e precisa, sem a necessidade de desmontar os equipamentos.
Além disso, a flexibilidade de operar em diferentes modos (geração, medição e simulação) torna esse instrumento indispensável para tarefas de manutenção e comissionamento.
A capacidade de simular sinais analógicos padronizados também ajuda a identificar falhas de leitura em transmissores e atuadores, reduzindo o tempo de parada de processos.
Outro ponto importante é a agilidade nos testes, que garante maior produtividade nas rotinas de calibração e verificação funcional de sistemas de controle e automação.
Erros comuns ao utilizar um calibrador de malha
Apesar de ser um instrumento relativamente simples de operar, o uso incorreto de um calibrador de malha pode comprometer medições, causar danos ao instrumento ou ao sistema testado.
Veja alguns erros comuns e como evitá-los:
Inversão de polaridade
Ao conectar o calibrador para medição ou geração de sinal, é essencial respeitar a polaridade correta dos terminais.
A inversão pode impedir o funcionamento ou afetar a leitura dos sinais.
Conexão em loops aterrados
Quando há múltiplos pontos de aterramento em um mesmo circuito, podem ocorrer diferenças de potencial que afetam a medição ou geram correntes indesejadas.
Recomenda-se sempre verificar o aterramento dos dispositivos antes de conectar o calibrador.
Uso incorreto da alimentação
Ao simular um transmissor (modo loop power), o calibrador precisa fornecer a alimentação de 24 V.
É importante garantir que não haja outra fonte alimentando o transmissor em paralelo, pois isso pode danificar os equipamentos.
Configuração inadequada do modo de operação
Verifique sempre se o calibrador está no modo correto (medição, geração ou simulação).
Um erro de configuração pode gerar sinais indevidos ou comprometer a integridade da calibração.
O SLC100+ como solução prática
O SLC100+ da Sensycal é um exemplo de calibrador de malha que combina portabilidade, robustez e múltiplas funcionalidades para aplicações em campo. Ele permite:
- Geração e medição de sinais de corrente (0 a 24 mA) e tensão (até 20 V).
- Geração e medição de sinais de frequência de até 100 kHz.
- Exatidão de medição e geração de até 0,05 % do fundo de escala (FE).
- Alimentação de 24 V (loop power).
- Operação em ambientes industriais com alta confiabilidade.
Para conhecer mais sobre o SLC100+, acesse a página do produto: sensycal.com.br/produtos/slc100mais.
Leia também: Utilizando calibradores de loop/malha no comissionamento de posicionadores eletropneumáticos
