במהלך אוטומציה של תהליכי עבודה שונים לבקרה איכותית של מנגנונים ויחידות מורכבות, המשתמשים צריכים להתמודד באופן קבוע עם תיקון פרמטרים חשובים. לרוב אלו הן תנודות טמפרטורה, תדירות הסיבוב של המנגנון, קצב הזרימה של גז או נוזל אחר, לחץ, חוזק זרם. בתעשיות מסוימות, מומחים צריכים לדעת בדיוק את המידע על המיקום של חלקים של חלקים שונים. במקרה זה, חיישן אנלוגי בא לעזרה, השונה מכל האחרים ביתרונות רבים.
Description
חיישנים אנלוגיים רב-תכליתיים נמצאים בשימוש נרחב במערכות גדולות למדידה רציפה וויסות של אינדיקטורים שונים. עקרון הפעולה הבסיסי של יחידות כאלה הוא שכאשר פרמטרים חשובים משתנים, מתרחש שינוי מתאים באות המוצא.
חיישן אנלוגי הוא מרכיב אוניברסלי של ציוד מדידה, ויסות, המרה ובקרה. עקרון השימושמכשיר זה מובחן בנגישותו ובפשטותו. אותות אנלוגיים נכנסים מומרים בהכרח לפני שהם מגיעים למחשב.
לשידור נתונים באיכות גבוהה, המשתמש צריך לחסל בעיות ספציפיות הנגרמות על ידי התנגדות חשמלית. מסיבות שונות, האות עשוי להיות נתון לרעש עקב חיבורים לא רצויים בעלי אופי התנגדות, קיבולי או אינדוקטיבי.
אופייני
חיישן אנלוגי יוצר אות מיוחד המוזן לכניסה של התקן העיבוד. לרוב זה יציאת מחשב. רוב חיישני המתמר המשמשים במערכות בקרה קלאסיות מייצרים אות אנלוגי. לרוב, מומחים משתמשים במכשיר כדי לפתור את המשימות הבאות:
- פרמטרי תנועה.
- מאפיינים מגנטיים וחשמליים.
- רגע, כוח, לחץ.
- הוצאות.
- טמפרטורה.
- פעילות של סוג כימי וביוכימי.
- רמת מילוי מיכל.
- ריכוז (נוזל, גז, חומרים מרחפים ומומסים).
שיטת חיבור
המתח המתקבל באמצעות חיישן אנלוגי מומר בקלות לצורה הדיגיטלית הנדרשת, שהיא אידיאלית לקלט לבקר. למטרות אלה, יצרנים סיפקו נוכחות של יחידות ADC מיוחדות. הנתונים הדיגיטליים הנוכחיים בבקר האוניברסלי מועבריםבדרך מקבילה או טורית. הכל תלוי בסכימת המעבר הספציפית.
מפעילים אוניברסליים או המחשב עצמו מחוברים לבקר חיישן הלחץ האנלוגי. בתחתית המכשיר ניתן לראות את חוט החיבור הקלאסי, המתאים לצנרת. מחבר לחיבור קו תקשורת עם הבקר מוסתר מתחת לכיסוי שחור קטן. יש להשתמש במכונות כביסה עמידות נחושת מחושלת לאיטום.
Application
חיישן הטמפרטורה האנלוגי המבוקש כיום נמצא בשימוש פעיל במערכות אוטומציה. המטרה העיקרית של אגרגט כזה היא לקבל מידע על כמויות פיזיקליות שונות. כל הנתונים מתקבלים בזמן אמת. נעשה שימוש בהמרה איכותית של כמות פיזית לאות חשמלי רב עוצמה, שהוא אידיאלי לשידור בקווי תקשורת קיימים לבקר המותקן מראש. כל המידע שיתקבל כפוף לעיבוד.
לרוב, חיישנים אנלוגיים מותקנים במרחק רב מהמחשב, וזו הסיבה שיחידות כאלה נקראות לרוב התקני שטח. ניתן לראות את המונח הזה בספרות הטכנית. על מנת לחבר את החיישן האנלוגי בצורה נכונה, על המשתמש להיות מודע לכך שהיחידה מורכבת ממספר חלקים עיקריים. האלמנט הבסיסי הוא החיישן. המוצר הזה הוא שאחראי להמרת הערך הנמדד לאות חשמלי. כל הפעולות הנוספות מבוצעות על ידי סכימת Wheatstone.
דגמים חדשים
מוצרים חדשים לגמרי מוצעים היום למכירה שעובדים על בסיס פרוטוקול HART. לכניסה האנלוגית המשומשת של היחידה יש ביקוש רב. האות נמצא בטווח שבין 4 ל-20 A.
תקשורת פרוטוקול במהירות גבוהה מסופקת בשתי דרכים עיקריות. האפשרות הראשונה נחשבת לקלאסית, מכיוון שרק שתי יחידות יכולות להחליף מידע על קו דו-חוטי אמין. אפשרות זו רלוונטית במיוחד כאשר החיישנים מוגדרים תחילה.
במקרה השני, ניתן לחבר 14 מכשירים לקו דו-חוטי בבת אחת. הסכום הסופי תלוי תמיד בפרמטרים של הקו ובהספק של ספק הכוח המותקן.
פרמטרי פלט
פרמטר זה תמיד נחקר בקפידה על ידי מומחים. לרוב, התלות של מתח המוצא עומדת ביחס ישר לערך שנבדק על ידי המשתמש. לדוגמה, ככל שהלחץ בצינור גבוה יותר, כך גדל הזרם במוצא החיישן. במקרים מסוימים, נעשה שימוש בחיבור הפוך. ערך גדול של מתח המוצא מתאים בהכרח למחוון המינימלי של הפרמטרים הנמדדים במוצא החיישן. התוצאה הסופית תלויה במידה רבה בבקר שבו נעשה שימוש.
כדאי לציין שחלק מהחיישנים משתווים לטובה עם נוכחות של מעבר מאות ישיר לאות הפוך. האפשרות האמינה ביותר היא כאשר טווח הפלט הוא בטווח שבין 4 ל-20 mA. חסינות הרעש המתקבלת היא די גבוהה. אם הגבול התחתוןמראה 4 mA, ואז קו התקשורת אינו שבור. מומחים משתמשים באופן פעיל במתמר מדידה שנועד לעבוד עם רמות מתח.
כמובן, חיישן לבדו אינו מספיק. לרוב, משתמשים צריכים לדעת את קריאות הלחץ והטמפרטורה. מספר הנקודות החשובות במפעל גדול יכול להגיע לכמה עשרות. לכן יש צורך גם בהרבה חיישנים.
אם הבקר הותקן בארון מתכת, רצוי לחבר את צמות המיגון לנקודת הארקה של הארון. אורכם של קווי חיבור יכול להגיע למספר קילומטרים. לחישוב עדיף להשתמש בנוסחאות מיוחדות.
