Wyobraź sobie, że żyjesz w świecie, w którym pomiary ciśnienia są kłopotliwe. Ciągle borykasz się z niedokładnymi odczytami, awariami urządzeń i skomplikowanymi procesami konfiguracji. Brzmi męcząco, prawda? Teraz wejdź w napięciowe przetworniki ciśnienia. Te małe urządzenia są niedocenionymi bohaterami świata przemysłowego, przekształcając proces pomiaru ciśnienia z frustrującego zadania w płynną, niezawodną pracę. Przyjrzyjmy się bliżej i dowiedzmy się więcej o tych zmieniających zasady gry narzędziach.
Co to jest przetwornik napięcia i ciśnienia?
Napięciowy przetwornik ciśnienia jest urządzeniem elektromechanicznym, które przetwarza ciśnienie na analogowy sygnał napięciowy. Sygnał ten można łatwo odczytać i przeanalizować, dzięki czemu monitorowanie ciśnienia jest dziecinnie proste. Ale jak to wszystko działa? Dowiedzmy Się.
Bardziej szczegółowy przewodnik po przetwornikach ciśnienia tutaj:
- Przetworniki ciśnienia 0-5 V
- Co to jest ciśnienie hydrostatyczne?
- Jaka jest różnica między klasą 1, kat. 1 a klasą 1, kat. 2?
- Przetworniki ciśnienia 0-10V | Konfiguracja 3 lub 4 przewodowa
- Różne rodzaje ciśnienia: bezwzględne, względne, zamknięte i różnicowe
- Okablowanie przetwornika ciśnienia: 2 przewody-3 przewody-4 przewody
- Przetwornik ciśnienia o wysokiej temperaturze w najlepszej cenie
- Jak przekonwertować sygnał 4-20mA na sygnał 0-10V/1-5V?
- różnice! Ciśnienie statyczne vs ciśnienie dynamiczne vs ciśnienie całkowite
- Wprowadzenie do piezoelektrycznych czujników ciśnienia
- Co to jest przetwornik ciśnienia powietrza?
- Przetwornik ciśnienia pary
- Kriogeniczne przetworniki ciśnienia
- Czujnik ciśnienia dynamicznego wysokiej częstotliwości
- Jak działa przetwornik ciśnienia?
- Kalibracja przetwornika ciśnienia
Wewnętrzne działanie przetworników napięcia i ciśnienia
Sercem każdego napięciowego przetwornika ciśnienia jest element czujnikowy, często tensometr lub czujnik piezorezystancyjny. Pod wpływem nacisku element ten nieznacznie się odkształca. To odkształcenie zmienia rezystancję elektryczną czujnika, a zmiana ta jest przekształcana w sygnał napięciowy proporcjonalny do przyłożonego ciśnienia.
Przetworniki napięcia i ciśnienia są dostępne w różnych typach, z których każdy jest odpowiedni do określonych zastosowań. Niektóre popularne typy to tensometr przetworniki ciśnienia, piezorezystancyjne przetworniki ciśnienia, i pojemnościowe przetworniki ciśnienia.
Dlaczego napięciowe sygnały wyjściowe?
Zmiany ciśnienia mogą powodować zmiany rezystancji elektrycznej czujnika. W przetwornikach z wyjściem napięciowym zmiany te przekształcają się w sygnał napięciowy odpowiadający zmianie ciśnienia. Te sygnały napięciowe zwykle mieszczą się w zakresie 0-5Vdc lub 0-10Vdc, chociaż zakres może się różnić w zależności od przetwornika i jego zastosowania.
Napięciowe sygnały wyjściowe, wspólne dla ciśnienia i czujniki temperatury, są rodzajem analogowego sygnału wyjściowego. Istnieje wiele opcji wyjściowych do wyboru w tej kategorii. Najczęściej spotykane w warunkach przemysłowych to 1-5VDC, 1-6VDC i 0-10VDC, szczególnie gdy zużycie energii nie jest głównym problemem.
W naszym rozwijającym się świecie IoT i IIoT czujniki mogą teraz działać z niskim poborem mocy, zużywając mniej prądu. To wielka wygrana dla urządzeń zdalnych, w przypadku których wymiana baterii często może być kosztowna i czasochłonna.
W odpowiedzi na zapotrzebowanie na małą moc, różne opcje napięcia wyjściowego działają teraz na zasilaczach i bateriach 3 V, 3.3 V, 3.7 V, 5 V i 9 V. Niektóre typowe pary sygnałów z tymi napięciami zasilania obejmują wyjścia miliwoltowe, nieracjonalne 0.5-2.5 VDC i proporcjonalne 0.5-4.5 VDC. Opcja wyjścia 0.5-2.5 VDC staje się coraz bardziej popularna ze względu na zwiększone wykorzystanie akumulatorów litowo-jonowych od 3 do 5 VDC.
Podczas gdy sygnały miliwoltowe są ratiometryczne, wyjście 0.5-4.5 VDC, ratiometryczne do regulowanego wzbudzenia 5VDC, jest częściej kojarzone z terminem „racjometryczny”. Ten rodzaj sygnału zyskał popularność w zastosowaniach motoryzacyjnych i terenowych, ponieważ jest proporcjonalny do zasilania. Na przykład 10% spadek zasilania ze źródła 5V spowoduje 10% spadek sygnału wyjściowego. Ten typ sygnału jest nadal używany w podobnych zastosowaniach, a także znalazł zastosowanie w zastosowaniach przemysłowych, takich jak sprężarki i pompy wodne.
Konfiguracje okablowania wyjścia napięciowego
napięcie wyjściowe przetworniki ciśnienia zazwyczaj występują w dwóch konfiguracjach okablowania: systemy trzyprzewodowe i czteroprzewodowe.
W układzie trójprzewodowym jeden przewód jest podłączony do dodatniego napięcia zasilającego, drugi do wyjścia, a trzeci do masy. Ta konfiguracja jest prosta i powszechnie stosowana.
Z drugiej strony system czteroprzewodowy wykorzystuje dwa przewody do zasilania i dwa przewody do wyjścia. Taka konfiguracja zmniejsza błędy spowodowane spadkiem napięcia w przewodach zasilających, zapewniając dokładniejsze odczyty, zwłaszcza na większych odległościach.
Nasze najlepsze typy przetworników ciśnienia
Zastosowania przetworników ciśnienia z wyjściem napięciowym
- Monitorowanie poziomu w zbiorniku: W połączeniu z systemem SCADA, czujniki te idealnie nadają się do zdalnego monitorowania poziomu paliwa lub wody, szczególnie w miejscach, w których ważne jest oszczędzanie baterii.
- Wyposażenie pola naftowego: Na odległych polach naftowych czujniki te pomagają wydłużyć żywotność baterii, zapewniając jednocześnie wystarczającą moc sygnału do pomiaru i przesyłania danych do jednostek telemetrycznych, a następnie do chmury.
- Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT): Fabryki coraz częściej wdrażają technologię IoT mierzyć ciśnienie i temperaturę różnych urządzeń, szczególnie tam, gdzie instalacja źródeł zasilania jest kosztowna lub trudna.
- HVAC i Chłodnictwo: W przypadku instalacji HVAC/R te niedrogie, przyjazne dla użytkownika czujniki szybko dostarczają odczyty ciśnienia, temperatury i kombinowane, dzięki czemu są popularne w zastosowaniach w ograniczonych przestrzeniach, takich jak kotłownie.
- Systemy samochodowe: W pojazdach czujniki te mają kluczowe znaczenie dla systemów monitorowania, takich jak hamulce i paliwo, dostarczając danych w czasie rzeczywistym w celu optymalnego działania.
- Lotnictwo i lotnictwo: Czujniki te oferują pomiary w czasie rzeczywistym w krytycznych obszarach monitorowania, takich jak ciśnienie w kabinie, ciśnienie oleju silnikowego i układy hydrauliczne, zapewniając bezpieczne i wydajne loty.
FAQ
Napięciowe sygnały wyjściowe w ciśnieniu przetworniki odgrywają kluczową rolę w monitorowaniu i kontrolowaniu ciśnienia. Zrozumienie działania tych sygnałów i ich odpowiednich zastosowań może pomóc w wyborze odpowiedniego przetwornika do konkretnych potrzeb.
Pamiętaj, że w Sino-Inst oferujemy różne napięcia przetworniki ciśnienia dostosowane do Twoich wymagań. Nasz doświadczony zespół jest gotowy pomóc w znalezieniu najlepszych rozwiązań w zakresie pomiaru ciśnienia. Skontaktuj się z nami już dziś!
Zapytanie o wycene
Wu Peng, urodzony w 1980 roku, jest bardzo szanowanym i utalentowanym inżynierem z dużym doświadczeniem w dziedzinie automatyki. Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu w branży Wu wniósł znaczący wkład zarówno w projekty akademickie, jak i inżynieryjne.
W trakcie swojej kariery Wu Peng brał udział w wielu krajowych i międzynarodowych projektach inżynieryjnych. Niektóre z jego najbardziej znaczących projektów obejmują opracowanie inteligentnego systemu sterowania dla rafinerii ropy naftowej, zaprojektowanie najnowocześniejszego rozproszonego systemu sterowania dla zakładów petrochemicznych oraz optymalizację algorytmów sterowania rurociągami gazu ziemnego.