Kā darbojas 4-20 MA spiediena raidītājs?

4-20 maspiediena raidītājsir viena no visplašāk izmantotajām spiediena mērīšanas ierīcēm rūpnieciskajā automatizācijā . Tā darba princips apvieno fizisko sensoru, signāla konvertēšanu un pašreizējās pārraides tehnoloģijas . Zemāk ir detalizēts tās pamatfordefplesa sadalījums:

1. spiediena sensoru posms

Sensoru elements:
Izmanto metāla diafragmu (e . g ., 316l nerūsējošais tērauds) vai silīcija pjezoresistīvs sensors . Kad tiek izdarīts spiediens, diafragma tiek veikta mikroreformācija (celma efekts) .}}}}}}}}}}}}}}}}}

Pjezorezistīvs efekts (pusvadītāju sensoriem):
Wheatstone tilts uz silīcija diafragmas maina pretestību ar spiedienu, izvadot milivolta līmeņa sprieguma signālu, kas proporcionāls spiedienam (e . g ., 0-100mV) .}

2. signāla konvertēšana un pastiprināšana

Sensora signāla apstrāde:
Neapstrādātu elektrisko signālu pastiprina ar augstas precizitātes pastiprinātāju (E . G ., instrumentācijas pastiprinātājs, piemēram, INA), lai novērstu troksni un uzlabotu signāla un trokšņa attiecību .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.

Analogā-digitālā konversija (ADC):
Daži viedie raidītāji vispirms pārveido analogo signālu uz digitālo signālu (e . g ., izmantojot 24- bitu ADC) linearizācijai ar mikroprocesoru .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

3. strāvas izejas kontrole

Pārvērtība pret strāvu (V/I ķēde):
Galvenais komponents ir īpaša strāvas cilpas IC, pārveidotā signāla pārvēršana par 4-20 MA strāvu:

4mAatbilst nulles spiedienam (e {{0}} g ., 0 kpa) .

20mAatbilst pilna mēroga spiedienam (E . g ., 100 kPa) .

Divu vadu princips:

Strāvas padeve (parasti 24 V DC) un signālam ir vienādi divi vadi . 4MA "Live Zero Point" nodrošina gan enerģijas, gan signāla pārraidi .

Pastāvīga strāvas raksturlielums: strāvas vērtība neietekmē līnijas pretestība (slodzes pretestībai, kas ir mazāka vai vienāda ar 250Ω) .

4. Temperatūras kompensācija un linearizācija

Temperatūras novirzes korekcija:
Iebūvēts temperatūras sensors (e {. g ., pt100) uzrauga apkārtējo temperatūru reālā laikā, kompensējot termisko novirzi, izmantojot algoritmus .

Nelinearitātes korekcija:
Mikroprocesors piemēro polinomu piegādi neapstrādātiem sensora datiem, lai nodrošinātu pilna mēroga linearitāti (e . g ., ± 0 . 1% fs).

5. pretraides dizains

Elektromagnētiskā saderība (EMC):
Izmanto ekranētus kabeļus un filtru shēmas (e . g ., π-filtri), lai nomāc elektromagnētiskos traucējumus rūpnieciskajā vidē .

Izolācijas tehnoloģija:
Optiskā vai magnētiskā izolācija novērš zemes cilpas traucējumus (bieži vidē augsta trokšņa līmenī) .

Galveno iezīmju analīze

Tipiskas lietojumprogrammas

1. Procesa vadība:
Eļļas cauruļvada spiediena uzraudzība (4mA=bez spiediena, 20mA=10 MPA) .

2. šķidruma līmeņa mērījums:
Aprēķina šķidruma augstumu, izmantojot hidrostatisko spiedienu, ar strāvu proporcionāli līmenim .

3. Aizsardzība pret aprīkojumu:
Izslēdziet izslēgšanu, kad kompresora izejas spiediens pārsniedz robežas (lielāks vai vienāds ar 20mA) .