A digitális nyomásérzékelők előnyei

A nyomásérzékelőket különféle ipari alkalmazásokban használják, a hidraulikától és a pneumatikától; vízgazdálkodás, mobil hidraulika és terepjáró járművek; szivattyúk és kompresszorok; Légkondicionáló és hűtőrendszerek a növénymérnöki és automatizáláshoz. Kulcsszerepet játszanak annak biztosításában, hogy a rendszer stressz elfogadható korlátokon belül legyen, és segítsen biztosítani az alkalmazások megbízható működését. A telepítési és a rendszerkövetelményektől függően az analóg és a digitális nyomásérzékelők használatának eltérő előnyei vannak.

Mikor kell használni a digitális és az analógotNyomásérzékelőkA rendszertervezésben

Ha a meglévő rendszer analóg vezérlésen alapul, akkor az analóg nyomásérzékelő használatának egyik előnye a beállítás egyszerűsége. Ha csak egy jelre van szükség a dinamikus folyamat méréséhez a mezőben, akkor az analóg érzékelő és az analóg-digitális (ADC) konverter kombinálva egyszerűbb megoldás lenne, míg a digitális nyomásérzékelőnek egy specifikus protokollhoz szükséges a kommunikáció az érzékelővel. Azoknál a rendszereknél, amelyek nem igényelnek válaszidőket, mintegy 0,5 ms-nál, figyelembe kell venni a digitális nyomásérzékelőket, mivel egyszerűsítik a hálózatépítést több digitális eszközzel, és a rendszert jövőbiztosabbá teszik.

Az analóg rendszerben a digitális nyomásérzékelőkre való váltás fontolóra vételének megfelelő ideje az alkatrészek frissítése a programozható mikrochipek bevonására. A modern mikrochipek most olcsóbbak és könnyebben programozhatók, és az olyan alkatrészekbe történő integrációjuk, mint például a nyomásérzékelők, egyszerűsíthetik a karbantartást és a rendszer frissítését. Ez megtakarítja a potenciális hardverköltségeket, mivel a digitális érzékelő szoftverrel frissíthető, ahelyett, hogy a teljes összetevőt cseréli.

Az analóg rendszerben a digitális nyomásérzékelőkre való váltás fontolóra vételének megfelelő ideje az alkatrészek frissítése a programozható mikrochipek bevonására. A modern mikrochipek most olcsóbbak és könnyebben programozhatók, és az olyan alkatrészekbe történő integrációjuk, mint például a nyomásérzékelők, egyszerűsíthetik a karbantartást és a rendszer frissítését. Ez megtakarítja a potenciális hardverköltségeket, mivel a digitális érzékelő szoftverrel frissíthető, ahelyett, hogy a teljes összetevőt cseréli.

A digitális nyomásérzékelő plug-and-play kialakítása és rövidebb kábelhossza egyszerűsíti a rendszer beállítását, és csökkenti a digitális kommunikációhoz beállított alkalmazások általános telepítési költségeit. Amikor a digitális nyomásérzékelőt egy GPS-nyomkövetővel kombinálják, akkor távolról képesek megtalálni és figyelemmel kísérni a felhőalapú távoli rendszereket valós időben.

A digitális nyomásérzékelők számos előnyt kínálnak, mint például az alacsony energiafogyasztás, a minimális elektromos zaj, az érzékelő diagnosztikája és a távirányító.

A digitális nyomásérzékelők előnyei

Miután a felhasználó kiértékelte, hogy egy analóg vagy digitális nyomásérzékelő a legjobb egy adott alkalmazáshoz, az ipari alkalmazásokhoz nyújtott digitális nyomásérzékelők néhány jótékony funkciójának megértése elősegíti a rendszer biztonságát, hatékonyságát és megbízhatóságát.

Az integrált áramkör (I 2 C) és a soros perifériás interfész (SPI) egyszerű összehasonlítása

Az ipari alkalmazásokban általánosan alkalmazott két digitális kommunikációs protokoll az integrált áramkör (I 2 C) és a soros perifériás interfész (SPI). Az I2C jobban megfelel a bonyolultabb hálózatoknak, mivel kevesebb vezetékre van szükség a telepítéshez. Ezenkívül az I2C lehetővé teszi több mester/rabszolgahálózatot, míg az SPI csak egy mester/többszörös rabszolgahálózatot engedélyez. Az SPI ideális megoldás az egyszerűbb hálózatépítéshez, valamint a nagyobb sebességű és adatátvitelhez, például SD -kártyák olvasásához vagy írásához vagy képek rögzítéséhez.

Kimeneti jel és érzékelő diagnosztikája

Az analóg és a digitális nyomásérzékelők közötti fontos különbség az, hogy az analóg csak egy kimeneti jelet biztosít, míg a digitális érzékelők kettőt vagy többet biztosítanak, például a nyomás- és hőmérsékleti jeleket, valamint az érzékelő diagnosztikáját. Például egy gázhenger-mérési alkalmazásban a kiegészítő hőmérsékleti információk a nyomásjelet átfogóbb mérésre bővítik, lehetővé téve a gázmennyiség kiszámítását. A DIDIGITS érzékelők diagnosztikai adatokat is szolgáltatnak, ideértve a kritikus információkat, például a jelfeladatot, a jelkészséget és a valósidejű hibákat, lehetővé téve a megelőző karbantartást és a potenciális lejtés csökkentését.

A diagnosztikai adatok az érzékelő részletes állapotát tartalmazzák, például hogy az érzékelő elem megsérült -e, hogy az ellátási feszültség helyes -e, vagy hogy vannak -e frissített értékek az érzékelőben. A digitális érzékelők diagnosztikai adatai jobb döntésekhez vezethetnek a hibaelhárításkor, mint az analóg érzékelők, amelyek nem nyújtanak részletes információkat a jelzőkről.

A digitális nyomásérzékelők másik előnye, hogy olyan funkciókkal rendelkeznek, mint például a riasztások, amelyek figyelmeztethetik az operátorokat a beállított paramétereken kívüli körülményekre, valamint a leolvasások időzítésének és intervallumának ellenőrzésének képességére, segítve az általános energiafogyasztás csökkentését. Mivel a digitális nyomásérzékelő nagyszámú kimenetet és diagnosztikai funkciót biztosít, az általános rendszer erősebb és hatékonyabb, mivel az adatok átfogóbb értékelést biztosítanak a rendszer működésének. A mérés és az öndiagnosztikai képességek kibővítése mellett a digitális nyomásérzékelők használata felgyorsíthatja az ipari tárgyak internete (IIOT) és a Big Data alkalmazások fejlesztését és megvalósítását.

környezeti zaj

Az elektromágneses zajos környezet a motorok, a hosszú kábelek vagy a vezeték nélküli energiaforrások közelében zajos interferencia kihívásokat hozhat létre olyan alkatrészekhez, mint például a nyomásérzékelők. Az elektromágneses interferencia (EMI) megelőzése érdekében az analóg nyomásérzékelőkben a kialakításnak tartalmaznia kell a megfelelő jelkondicionálást, például

A földelt fém pajzsok vagy további passzív elektronikus alkatrészek, mivel az elektromos zaj hamis jel leolvasást okozhat. Az összes analóg kimenet rendkívül érzékeny az EMI -re; A 4-20 mA analóg kimenet használata azonban segíthet elkerülni ezt az interferenciát.

Ezzel szemben a digitális nyomásérzékelők kevésbé érzékenyek a környezeti zajra, mint az analóg ekvivalenseikre, tehát jó választást választanak azoknak az alkalmazásoknak, amelyeknek tisztában kell lenniük az EMI-vel, és a 4-20 mA-os megoldáson kívüli kimenetet igényelnek. Meg kell jegyezni, hogy a különféle típusú digitális nyomásérzékelők eltérő fokú EMI robusztust kínálnak, az alkalmazástól függően. Internegrált áramkör (I2C) és a soros perifériás interfész (SPI) digitális protokollok jól megfelelnek a rövid távú vagy kompakt rendszereknek, amelyek kevesebb, mint 5 m, kábelhosszúságú kábelhosszúságúak, bár a pontos megengedhető hosszúságok nagymértékben függnek a kábel típusától. az ellenálláson. Azoknál a rendszereknél, amelyek hosszabb kábeleket igényelnek, akár 30 m-ig, a canopen (opcionális árnyékolással) vagy az IO-link digitális nyomásérzékelőknél lenne a legjobb választás az EMI immunitáshoz, bár ezekre több, mint az I2C és a soros perifériás interfész (SPI) nagy energiafogyasztás).

Adatvédelem a ciklikus redundancia -ellenőrzéssel (CRC)

A digitális érzékelők lehetőséget kínálnak arra, hogy egy CRC -t beépítsenek a chipbe, hogy biztosítsák az ügyfelek támaszkodást a jelre. A kommunikációs adatok CRC-je a belső chip-memória integritásának ellenőrzésének kiegészítése, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy 100% -ban ellenőrizze az érzékelő kimenetét, és további adatvédelmi intézkedéseket biztosítson az érzékelő számára. A CRC funkció ideális a nyomásérzékelő alkalmazásokhoz zajos környezetben, például a felhőalapú rendszerekhez közeli adók közeli telepítését. Ebben az esetben fokozott a zaj, hogy zavarja az érzékelő chipet, és olyan bit -flippeket generál, amelyek megváltoztathatják a kommunikációs üzenetet. A memória integritásáról szóló CRC megvédi a belső memóriát az ilyen korrupciótól, és szükség esetén megjavítja azt. Hasonló módon, néhány digitális érzékelő további CRC -t biztosít az adatkommunikációban, jelezve, hogy az érzékelő és a vezérlő közötti továbbított adatok megsérültek, és újabb kísérletet indíthatnak a helyes érzékelői olvasás értékelésére. Bizonyos esetekben a végfelhasználók megkerülhetik ezt a kommunikációt a külső kommunikációval, például a felhővel, vagy a vezérlővel. A CRC egyszerűsíti ezt a folyamatot, és nagyobb rugalmasságot biztosít a tervező számára. Az adatok érvényességi ellenőrzésein kívül egyes gyártók több elektronikát adtak hozzá, hogy elnyomják a zajt olyan forrásokból, mint a WiFi, a Bluetooth, a GSM és az ISM sávok az adatok érvényességének további védelme érdekében.

A munkahelyi digitális nyomásérzékelő támogatja az intelligens vízelosztó hálózatokat

A szivárgás, a pontatlan mérés, az illetéktelen fogyasztás vagy a három kombinációja miatti vízveszteség állandó kihívást jelent a nagy vízelosztó hálózatok számára. Az alacsony fogyasztású digitális nyomásérzékelők alkalmazása a csomópontokra az egész vízelosztó hálózatban gyakorlati és költséghatékony módszer a regionális vízelosztó hálózat feltérképezésére, és lehetővé teszi a közművek számára, hogy felismerjék és megtalálják azokat a területeket, ahol váratlan vízveszteség történik.

Ha a teljes vízelosztó hálózat csomópontjaira alkalmazzák, a digitális nyomásérzékelők segíthetnek azonosítani a váratlan vízvesztési területeket, ezáltal hatékonyan a hibaelhárítást és a rendszer hatékonyságának javítását.

Az ezekhez az alkalmazásokhoz jól illeszkedő nyomásérzékelők általában hermetikusan le vannak zárva az IP69K -ra, vagy moduláris, hogy az ügyfelek nagyobb rugalmasságot biztosítsanak. Annak megakadályozása érdekében, hogy a víz az alkalmazás egész életében behatoljon az érzékelőbe, néhány nyomásérzékelő gyártó üveg-fém hermetikus csatlakozást használ. Az üveg-fém tömítés vízálló, és légmentesen lezárt tömítést hoz létre az érzékelő „tetején”, amely segít az érzékelőnek az IP69K elérésében. Ez a tömítés azt jelenti, hogy az érzékelő mindig méri az alkalmazás és a körülötte lévő levegő közötti nyomáskülönbséget, megakadályozva az eltolás eltolódását.

Javított nyomás alatt álló gázrendszer -szabályozás

A nyomásérzékelők különféle fontos szerepet játszanak a nyomás alatt álló levegő és orvosi gázok megfigyelésében és szállításában az elosztóhálózatokban. Az ilyen típusú alkalmazásokban a nyomásérzékelők felelősek lehetnek a kompresszor vezérléséért és a különféle megfigyelési funkciókért, ideértve a bevitelt és a kimeneti áramlást, a henger kipufogógázát és a légszűrő állapotát. Miközben az egyetlen nyomásjel közvetett módon megmérheti a gázrészecskék mennyiségét a rendszerben, a digitális nyomásérzékelő által nyújtott nyomás és a hőmérséklet -visszacsatolás kombinációja és a hőmérséklet -visszacsatolás, valamint a jobb rendszer megengedése és a nyomon követése. Ez lehetővé teszi a rendszerfejlesztők számára, hogy közelebb kerüljenek az alkalmazás ideális működési feltételeihez.

Noha még mindig vannak olyan telepítések, amelyek leginkább az analóg nyomásérzékelők használatához alkalmasak, egyre több iparági 4.0 alkalmazás részesül a digitális társaik használatából. Az EMI immunitástól és a skálázható hálózattól kezdve az érzékelő diagnosztikáig és az adatvédelemig, a digitális nyomásérzékelők lehetővé teszik a távoli megfigyelést és a prediktív karbantartást, javítva a rendszer hatékonyságát és megbízhatóságát. A robusztus érzékelő kialakítása olyan specifikációkkal, mint például az IP69K besorolás, a kiegészítő adatok integritásának ellenőrzése és az EMI -védelemhez szükséges kiterjedt fedélzeti elektronika elősegíti az élettartam növelését és csökkenti a potenciális jelhibákat.