Todos los transmisores poseen osciladores que generan las señales de alta frecuencia para que, después de amplificados, y eventualmente modulados, puedan resultar en la señal final para aplicación en una antena.

Analizando un transmisor por medio de un diagrama en bloques, como muestra la figura siguiente, vemos que la primera etapa del circuito es justamente un oscilador que puede admitir diversas configuraciones. En los circuitos más simples que operan en frecuencia única como las emisoras de radiodifusión, el oscilador es controlado por un cristal de cuarzo a veces en una cámara térmica de modo de impedir cualquier desvío de frecuencia por variaciones de temperatura.

Figura : Estructura de un transmisor de AM común.

En la figura siguiente tenemos un circuito típico de un oscilador con cristal usado en radio transmisión.

Figura : Oscilador a cristal común (Pierre).

La verificación del funcionamiento de un oscilador de este tipo puede ser hecha con un osciloscopio de modo directo según muestra la figura siguiente. Se puede entonces medir tanto la frecuencia de la señal que está siendo generada como también su amplitud.

Es interesante observar que un oscilador de este tipo puede usar un cristal que opere en la frecuencia fundamental o en sobretono. El circuito oscilará entonces en una frecuencia múltiple de aquella para el cual el cristal es cortado (2f, 4f) normalmente en un valor par. Aunque los circuitos de transmisión actuales, entretanto, usan sintetizadores de frecuencias.

( Instrumentación industrial - Industrial instrumentation ).

Los transmisores industriales son instrumentos que captan la variable de proceso y la transmiten a distancia a un instrumento receptor indicador, registrador, controlador o una combinación de estos.

Existen varios tipos de señales de transmisión: neumáticas, electrónicas, digitales, hidráulicas y telemétricas. Las más empleadas en la industria son las tres primeras, las señales hidráulicas se utilizan ocasionalmente cuando se necesita una gran potencia y las señales telemétricas se emplean cuando hay una distancia de varios kilómetros entre el transmisor y el receptor.

Los transmisores neumáticos generan una señal neumática variable linealmente de 3 a 15 psi (libras por pulgada cuadrada) para el campo de medida de 0-100 % de la variable. Esta señal está normalizada por la SAMA-Asociación de fabricantes de instrumentos (Scientific Apparatus Makers Association) y ha sido adoptada en general por los fabricantes de transmisores y controladores neumáticos en Estados Unidos.

En los países que utilizan el sistema métrico decimal se emplea además la señal 0,2-1 bar (1 bar = 1,02 kg/cm²) que equivale aproximadamente a 3-15 psi (3 psi = 0,206 bar o 0,21 kg/cm², 15 psi = 1,033 bar o 1,05 kg/cm²). También está todavía en uso la señal de 0,2-1 kg/cm², que cada vez es menos utilizada por no estar normalizada (según se verá en el capítulo de "Medidas de Presión" las unidades normalizadas son el pascal y el bar (1 bar = 105 pascal). El alcance de esta señal métrica es un 6 % más corto que la señal de 3-15 psi, por lo cual la adopción en una planta industrial de una u otra norma obliga a calibrar con la misma señal adoptada el conjunto completo transmisor, controlador, válvula de control y todos los instrumentos accesorios que se utilicen (extractores de raíz cuadrada, computadores neumáticos, posicionadores, etc.).

Nótese que en las válvulas de control pueden emplearse señales neumáticas de 0,6-1,4, de 0,4-2 o de 0,8-2,4 bar, gracias a la función de conversión de la señal de entrada 3-15 psi (0,2-1 bar) que puede realizar el posicionador acoplado a la válvula o bien mediante resortes especiales dispuestos en el servomotor de la válvula.
Los transmisores electrónicos generan la señal estándar de 4-20 mA c.c., a distancias de 200 mal km, según sea el tipo de instrumento transmisor. Todavía pueden encontrarse transmisores que envían las señales 1-5 mA c.c., 10-50 mA c.c., 0,5 mA c.c., 1-5 mA c.c., 0-20 mA c.c., 1-5 V c.c., utilizadas anteriormente a la normalización a la señal indicada de 4-20 mA c.c.

La señal 1-5 V c.c. es útil cuando existen problemas en el suministro electrónico. De todos modos, basta conectar una línea de 250 D para tener la señal electrónica de 4-20 mA c.c.

La señal electrónica de 4 a 20 mA c.c. tiene un nivel suficiente y de compromiso entre la distancia de transmisión y la robustez del equipo. Al ser continua y no alterna, elimina la posibilidad de captar perturbaciones, está libre de corrientes parásitas y emplea sólo dos hilos que no precisan blindaje.

La relación de 4 a 20 mA c.c. es de 1 a 5, la misma que la razón de 3 a 15 psi en la señal neumática y el nivel mínimo seleccionado de 4 mA elimina el problema de la corriente residual que se presenta al desconectar los circuitos a transistores. La alimentación de los transmisores puede realizarse con una unidad montada en el panel de control y utilizando el mismo par de hilos del transmisor.

El "cero vivo" con que empieza la señal (4 mA c.c.) ofrece las ventajas de poder detectar una avería por corte de un hilo (la señal se anula) y de permitir el diferenciar todavía más el "ruido" de la transmisión cuando la variable está en su nivel más bajo.

Salvo indicación contraria, en lo que sigue se supondrá que la señal neumática es de 0,2-1 bar (3-15 psi), y la electrónica de 4 a 20 mA c.c.

Nótese que el nivel mínimo de la señal neumática de salida no es cero, sino que vale 3 psi (0,2 bar). De este modo se consigue calibrar correctamente el instrumento, comprobar su correcta calibración y detectar fugas de aire en los tubos de enlace con los demás instrumentos neumáticos.

Y así, se comprueba rápidamente que un transmisor neumático de temperatura de intervalo de medida 0-150 °C con el bulbo a 0 °C y con señal de salida 1 psi está descalibrado; si el nivel estándar mínimo de salida fuera de 0 psi no sería posible esta comprobación rápida y para efectuarla habría que aumentar la temperatura hasta detectar presión en la salida. Asimismo, cuando el conducto neumático que llega hasta el receptor se perfora por accidente, la señal neumática puede llegar a anularse, facilitando la detección de la avería la lectura del instrumento receptor (en el ejemplo anterior, si el receptor fuera un manómetro de margen 3-15 psi con graduación 0-150 °C el índice señalaría un valor inferior al cero del instrumento).

La señal digital consiste en una serie de impulsos en forma de bits. Cada bit consiste en dos signos, el 0 y el 1 (código binario), y representa el paso (1) o no (0) de una señal a través de un conductor. Por ejemplo, dentro de la señal electrónica de 4-20 mA c.c., los valores binarios de 4, 12 y 20 mA son respectivamente de 00000000, 01111111 y 11111111. Si la señal digital que maneja el micro- procesador del transmisor es de 8 bits, entonces puede enviar 8 señales binarias (0 y 1) simultáneamente. Como el mayor número binario de 8 cifras es

11111111 = 1 + 1 x 2 + 1 x 2² + 1 x 2³ + ... + 1 x 2⁷ = 255

se sigue que la precisión obtenida con el transmisor debida exclusivamente a la señal digital es de:

1/255 * 100 = ± 0,4 %

Si la señal es de 16 bits, entonces puede manejar 16 señales binarias (0 y 1). Siendo el mayor número binario de 16 cifras

1111111111111111 = 1 + 1 x 2 + 1 x 2² + ... + 1 x 2¹⁵ = 65535

la precisión obtenida con el transmisor debida exclusivamente a la señal digital es de:

1/65535 * 100 = ± 0,00152

Las fibras ópticas en la transmisión se están utilizando en lugares de la planta donde las condiciones son duras (campos magnéticos intensos que influyen sobre la señal,...). Los módulos de transmisión pueden ser excitados por fuentes de luz de LED (Light Emiting Diodes) o diodo láser. Los módulos receptores disponen de fotodetector y preamplificador, con los cables o multicables de fibra óptica y con convertidores electroópticos. La transmisión de datos puede efectuarse con multiplexores transmitiendo simultáneamente a la velocidad máxima definida por la norma RS232 de transmisión de datos para módems y multiplexores. Las ventajas de la transmisión por fibra óptica incluyen la inmunidad frente al ruido eléctrico (interferencias electromagnéticas), el aislamiento eléctrico total, una anchura de banda mayor que la proporcionada por los correspondientes hilos de cobre, ser de pequeño tamaño y de poco peso, sus bajas pérdidas de energía, y que las comunicaciones sean seguras.

El microprocesador se utiliza en la transmisión por las ventajas que posee de rapidez de cálculo, pequeño tamaño, fiabilidad, precio cada vez más competitivo y ser apto para realizar cálculos adicionales.

El microprocesador ha permitido, a partir de 1986, la aparición del primer transmisor con señal de salida enteramente digital, lo cual facilita las comunicaciones enteramente digitales entre el transmisor y el controlador o receptor. Esta digitalización de las señales y su envío a los sistemas de control, si bien es diferente en cada fabricante de instrumentos, está experimentando un proceso de normalización a cargo del Comité SP50 de ISA.