¿Qué es el Conversor 4 a 20mA a Voltaje?
El conversor 4 a 20mA a voltaje es un módulo de acondicionamiento de señal que recibe un lazo de corriente industrial y lo entrega como una señal de voltaje que cualquier entrada analógica puede leer. La corriente entra por la bornera de 2 terminales y el voltaje proporcional sale por la bornera de 3 terminales, con el fondo de escala que tú elijas entre 0 a 3,3V, 0 a 5V y 0 a 10V.
El estándar de 4 a 20mA se impuso en terreno porque la corriente no se atenúa con la distancia ni se degrada con el ruido electromagnético, algo que al voltaje sí le ocurre en tiradas largas de cable. Este módulo trabaja en el extremo receptor de esa transmisión: devuelve el lazo a voltaje para que un Arduino, un ESP32, una Raspberry Pi o la entrada analógica de un PLC puedan interpretarlo. Dos potenciómetros rotulados ZERO y SPAN permiten calibrar el punto de partida y el fondo de escala sin instrumental adicional, y dos puentes seleccionan el rango de salida. El acoplamiento es aislado y la entrada de alimentación soporta inversión de polaridad sin dañarse.
Características Técnicas
La conversión es lineal: el extremo bajo del lazo corresponde al voltaje mínimo de salida y los 20mA al fondo de escala configurado. Un LED indicador D2 confirma que el módulo está energizado.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Corriente de entrada | 4 a 20mA (acepta también 0 a 20mA) |
| Voltaje de salida | 0 a 3,3V, 0 a 5V o 0 a 10V seleccionable |
| Voltaje de alimentación | 7 a 36V DC |
| Condición para salida de 10V | Alimentación superior a 12V |
| Tipo de conversión | Lineal analógica |
| Aislamiento | Acoplamiento aislado no óptico |
| Protección | Contra inversión de polaridad |
| Indicador | LED D2 de encendido |
| Rango de salida | Puente 1 y 2 | Puente 3 y 4 |
|---|---|---|
| 0 a 3,3V | Abierto | Abierto |
| 0 a 5V | Cerrado | Abierto |
| 0 a 10V | Cerrado | Cerrado |
| Elemento | Detalle |
|---|---|
| Potenciómetro ZERO | Fija el voltaje de salida cuando la corriente está en su valor mínimo |
| Potenciómetro SPAN | Fija el voltaje de salida cuando la corriente llega a 20mA |
| Bornera de entrada | 2 terminales a tornillo para el lazo de corriente |
| Bornera de salida | 3 terminales a tornillo: alimentación, tierra y VOUT |
| Selección de rango | 2 puentes sobre cabecera de 4 pines |
| Dimensiones del módulo | 42 x 25mm |
| Montaje | 4 perforaciones en las esquinas de la placa |
Aplicaciones
- Leer transmisores industriales de presión, nivel, caudal o temperatura de 4 a 20mA con Arduino, ESP32 o Raspberry Pi
- Adaptar instrumentación de lazo de corriente a entradas analógicas de 0 a 10V de un PLC
- Recuperar señales enviadas por cables largos dentro de plantas, galpones e invernaderos
- Monitorear variables de proceso en sistemas de automatización, riego tecnificado y domótica avanzada
- Registrar datos de sensores de campo en aplicaciones IoT mediante el conversor analógico digital de un microcontrolador
- Armar bancos de prueba y calibración para instrumentación de 4 a 20mA
Preguntas Frecuentes
¿Cómo selecciono la salida entre 0 a 3,3V, 0 a 5V y 0 a 10V?
Con los dos puentes de la cabecera de 4 pines. Dejando ambos abiertos la salida queda en 0 a 3,3V. Cerrando solo el puente 1 y 2 la salida pasa a 0 a 5V. Cerrando ambos puentes, el 1 y 2 junto con el 3 y 4, la salida llega a 0 a 10V. Para usar el rango de 10V la alimentación debe superar los 12V, de lo contrario el módulo no alcanza el fondo de escala. Define primero qué voltaje máximo tolera tu entrada analógica: la mayoría de los microcontroladores no admite más de 5V.
¿Cómo se calibran los potenciómetros ZERO y SPAN?
Se ajustan en dos pasos con el lazo conectado. Primero lleva la corriente de entrada a su valor mínimo, 0mA o 4mA según tu instrumento, y gira el potenciómetro ZERO hasta que VOUT marque el voltaje inferior que quieres, normalmente 0,0V. Luego lleva la corriente a 20mA y gira el potenciómetro SPAN hasta que VOUT marque el fondo de escala elegido. Los dos ajustes se influyen entre sí, así que conviene repetir la secuencia un par de veces hasta que ambos extremos queden firmes.
¿Puedo leer un sensor de 4 a 20mA con Arduino usando este módulo?
Sí, y es su uso más habitual. Configura la salida en 0 a 5V con el puente 1 y 2 cerrado, conecta VOUT a una entrada analógica del Arduino y la tierra del módulo a la tierra de la placa. El conversor analógico digital leerá el voltaje y bastará con escalarlo por software al rango físico del sensor. Con un ESP32 o una Raspberry Pi Pico, cuya entrada analógica trabaja a 3,3V, deja ambos puentes abiertos para no exceder el límite de esos pines.
¿En qué se diferencia de un conversor de voltaje a corriente?
Van en extremos opuestos del lazo y no son intercambiables. Un conversor de voltaje a corriente se instala en el lado emisor: toma la señal de voltaje de un controlador o de un conversor digital analógico y la transforma en corriente para enviarla por el cable. Este módulo hace exactamente lo contrario, en el lado receptor: toma la corriente que llega desde terreno y la devuelve a voltaje para que el equipo de lectura la interprete. Si tu objetivo es que un microcontrolador lea un sensor industrial, el que necesitas es este.




