Digitālā spiediena sensoru priekšrocības

Spiediena sensori tiek izmantoti dažādos rūpnieciskos lietojumos, sākot no hidraulikas un pneimatikas; Ūdens pārvaldība, mobilā hidraulika un bezceļu transportlīdzekļi; sūkņi un kompresori; Gaisa kondicionēšanas un saldēšanas sistēmas augu inženierijas un automatizācijas jomā. Viņiem ir galvenā loma, lai nodrošinātu, ka sistēmas stress ir pieņemamās robežās un palīdz nodrošināt uzticamu lietojumprogrammu darbību. Atkarībā no instalēšanas un sistēmas prasībām analogo un digitālā spiediena sensoru lietošanai ir dažādas priekšrocības.

Kad izmantot digitālo un analogoSpiediena sensorisistēmas projektēšanā

Ja esošās sistēmas pamatā ir analogā vadība, viena no analogā spiediena sensora izmantošanas priekšrocībām ir tā iestatīšanas vienkāršība. Ja lauka dinamiskā procesa izmērīšanai ir nepieciešams tikai viens signāls, analogais sensors, kas apvienots ar analogo-digitālo (ADC) pārveidotāju, būtu vienkāršāks risinājums, turpretim digitālajam spiediena sensoram būtu nepieciešams īpašs protokols, lai izveidotu saziņu ar sensoru. Ja sistēmas elektronikai ir nepieciešams ļoti ātrs aktīvas atgriezeniskās saites kontroles loop, tīra analoga spiediena sensors ir labākais risinājums. Sistēmām, kurām nav nepieciešami reakcijas laiki ātrāk nekā aptuveni 0,5 ms, jāapsver digitālā spiediena sensori, jo tie vienkāršo tīklu veidošanu ar vairākām digitālām ierīcēm un padara sistēmu turpmāku necaurlaidīgāku.

Piemērots laiks, lai apsvērtu iespēju pāriet uz digitālā spiediena sensoriem analogā sistēmā, ir uzlabot komponentus, iekļaujot programmējamus mikroshēmas. Mūsdienu mikroshēmas tagad ir lētākas un vieglāk programmējamas, un to integrācija komponentos, piemēram, spiediena sensoros, varētu vienkāršot apkopi un sistēmas uzlabošanu. Tas ietaupa iespējamās aparatūras izmaksas, jo digitālo sensoru var atjaunināt, izmantojot programmatūru, nevis aizstājot visu komponentu.

Piemērots laiks, lai apsvērtu iespēju pāriet uz digitālā spiediena sensoriem analogā sistēmā, ir uzlabot komponentus, iekļaujot programmējamus mikroshēmas. Mūsdienu mikroshēmas tagad ir lētākas un vieglāk programmējamas, un to integrācija komponentos, piemēram, spiediena sensoros, varētu vienkāršot apkopi un sistēmas uzlabošanu. Tas ietaupa iespējamās aparatūras izmaksas, jo digitālo sensoru var atjaunināt, izmantojot programmatūru, nevis aizstājot visu komponentu.

Digitālā spiediena sensora spraudņu un play dizains un īsāks kabeļa garums vienkāršo sistēmas iestatīšanu un samazina digitālo sakaru iestatīto lietojumprogrammu kopējās instalācijas izmaksas. Kad digitālā spiediena sensors tiek apvienots ar GPS izsekotāju, tas reāllaikā var attālināti atrast un uzraudzīt mākoņa balstītas attālās sistēmas.

Digitālā spiediena sensori piedāvā daudzas priekšrocības, piemēram, mazu enerģijas patēriņu, minimālu elektrisko troksni, sensoru diagnostiku un tālvadības uzraudzību.

Digitālā spiediena sensoru priekšrocības

Kad lietotājs ir novērtējis, vai analogais vai digitālā spiediena sensors ir vislabākais noteiktai lietojumprogrammai, izpratne par dažām labvēlīgajām funkcijām, kas piedāvā Digitālā spiediena sensorus rūpnieciskām lietojumprogrammām, palīdzēs uzlabot sistēmas drošību, efektivitāti un uzticamību.

Vienkāršs savstarpēji integrētās shēmas (I 2 C) un sērijveida perifēro interfeisa (SPI) salīdzinājums

Divi digitālās komunikācijas protokoli, ko parasti izmanto rūpnieciskos lietojumos, ir savstarpēji integrēta shēma (I 2 C) un sērijveida perifērijas interfeiss (SPI). I2C ir labāk piemērots sarežģītākiem tīkliem, jo ​​instalēšanai ir nepieciešams mazāk vadu. Arī I2C ļauj vairākus galveno/vergu tīklus, savukārt SPI ļauj tikai vienu galveno/vairāku vergu tīklu. SPI ir ideāls risinājums vienkāršākam tīklam un lielāks ātrums un datu pārsūtīšana, piemēram, SD karšu lasīšana vai rakstīšana vai attēlu ierakstīšana.

Izejas signāls un sensora diagnostika

Svarīga atšķirība starp analogo un digitālo spiediena sensoriem ir tā, ka analogs nodrošina tikai vienu izejas signālu, savukārt digitālie sensori nodrošina divus vai vairāk, piemēram, spiediena un temperatūras signālus un sensoru diagnostiku. Piemēram, gāzes cilindra mērīšanas pielietojumā papildu temperatūras informācija paplašina spiediena signālu visaptverošākā mērījumā, ļaujot aprēķināt gāzes tilpumu. Digitālie sensori arī nodrošina diagnostikas datus, ieskaitot kritisko informāciju, piemēram, signāla uzticamību, signāla gatavību un reālā laika kļūdas, veicinot profilaktisko apkopi un samazinot potenciālo samazinājumu.

Diagnostikas dati nodrošina detalizētu sensora statusu, piemēram, vai sensora elements ir bojāts, neatkarīgi no tā, vai barošanas spriegums ir pareizs, vai arī sensoram ir atjauninātas vērtības, kuras var iegūt. Diagnostikas dati no digitālajiem sensoriem var izraisīt labākus lēmumus, veicot traucējummeklēšanu nekā analogie sensori, kas nesniedz detalizētu informāciju par signāla kļūdām.

Vēl viens digitālā spiediena sensoru ieguvums ir tas, ka tiem ir tādas funkcijas kā trauksmes, kas var brīdināt operatorus par nosacījumiem, kas atrodas ārpus iestatītajiem parametriem, un spēja kontrolēt lasījumu laiku un intervālu, palīdzot samazināt kopējo enerģijas patēriņu. Tā kā digitālā spiediena sensors nodrošina lielu skaitu izvadu un diagnostikas funkcijas, kopējā sistēma ir jaudīgāka un efektīvāka, jo dati klientiem nodrošina visaptverošāku sistēmas darbības novērtējumu. Papildus mērīšanas un pašdiagnostikas iespēju paplašināšanai digitālā spiediena sensoru izmantošana var arī paātrināt rūpnieciskā interneta (IIOT) sistēmu un lielo datu lietojumprogrammu izstrādi un ieviešanu.

vides troksnis

Elektromagnētiski trokšņainas vide netālu no motoriem, gariem kabeļiem vai bezvadu enerģijas avotiem var radīt signāla traucējumu problēmas tādiem komponentiem kā spiediena sensori. Lai novērstu elektromagnētiskos traucējumus (EMI) analogā spiediena sensoros, projektā jāiekļauj pareiza signāla kondicionēšana, piemēram,

Zemināti metāla vairogi vai papildu pasīvi elektroniski komponenti, jo elektriskais troksnis var izraisīt viltus signāla rādījumus. Visas analogās izejas ir ārkārtīgi jutīgas pret EMI; Tomēr 4-20 mA analogā izvades izmantošana var palīdzēt izvairīties no šīs iejaukšanās.

Turpretī digitālā spiediena sensori ir mazāk jutīgi pret vides troksni nekā to analogie ekvivalenti, tāpēc tie izdara labu izvēli lietojumprogrammām, kurām jāzina EMI un nepieciešama izeja, kas nav 4-20 mA risinājums. Jāatzīmē, ka dažādi digitālo spiediena sensoru veidi piedāvā atšķirīgu EMI robustuma pakāpi atkarībā no lietojumprogrammas. Intertegrētā ķēde (I2C) un sērijveida perifēro interfeisa (SPI) digitālie protokoli ir labi piemēroti īslaicīgai vai kompaktai sistēmai ar kabeļa garumu, kas ir mazāks par 5m, lai gan precīzi pieļaujams garums ir atkarīgs no tā veida kabeļa un vilkšanas veida. uz rezistora. Sistēmām, kurām ir nepieciešami garāki kabeļi līdz 30 m, nojume (ar izvēles ekranējumu) vai IO-Link digitālā spiediena sensori būtu labākā izvēle EMI imunitātei, lai gan tām ir nepieciešams vairāk nekā I2C un sērijveida perifērijas interfeisa (SPI) liela enerģijas patēriņa) pretpartišķi.

Datu aizsardzība, izmantojot ciklisku atlaišanas pārbaudi (CRC)

Digitālie sensori piedāvā iespēju iekļaut CRC mikroshēmā, lai palīdzētu nodrošināt, ka klienti var paļauties uz signālu. Komunikācijas datu CRC ir papildinājums iekšējās mikroshēmas atmiņas integritātes pārbaudei, ļaujot lietotājam 100% pārbaudīt sensora izvadi, nodrošinot sensora papildu datu aizsardzības pasākumus. CRC funkcija ir ideāli piemērota spiediena sensora lietojumprogrammām trokšņainā vidē, piemēram, tās, kas atrodas tuvu pārraidītājiem mākoņu balstītās sistēmās. Šajā gadījumā ir paaugstināts trokšņa risks, kas traucē sensora mikroshēmu, un rada bitu atloku, kas varētu mainīt sakaru ziņojumu. CRC par atmiņas integritāti aizsargās iekšējo atmiņu no šādas korupcijas un vajadzības gadījumā to labos. Tāpat kā daži digitālie sensori arī nodrošina papildu CRC datu komunikācijā, norādot, ka dati, kas pārsūtīti starp sensoru un kontrolieri, ir sabojāts un var izraisīt citu mēģinājumu novērtēt pareizu sensora lasījumu. Dažos gadījumos lietotāji, kas apiet šo, vai arī ar vārtiem, kas saistīti ar sensoru, ar ārēju komunikāciju. CRC vienkāršo šo procesu un nodrošina lielāku elastību dizainerim. Papildus datu derīguma pārbaudēm daži ražotāji ir pievienojuši vairāk elektronikas, lai nomāc trokšņus no tādiem avotiem kā WiFi, Bluetooth, GSM un ISM joslas, lai vēl vairāk aizsargātu datu derīgumu.

Digitālā spiediena sensors darbā atbalsta viedo ūdens izplatīšanas tīklus

Ūdens zudumi noplūdes, neprecīza mērīšanas, neatļauta patēriņa vai trīs kombinācijas dēļ ir pastāvīgs izaicinājums lieliem ūdens sadales tīkliem. Zema enerģijas digitālā spiediena sensoru piemērošana mezgliem visā ūdens sadales tīklā ir praktisks un rentabls veids, kā kartēt reģionālo ūdens izplatīšanas tīklu un ļaut komunālajiem pakalpojumiem noteikt un atrast apgabalus, kur notiek negaidīti ūdens zudumi.

Pielietojot visa ūdens sadales tīkla mezglus, digitālā spiediena sensori var palīdzēt noteikt negaidītas ūdens zudumu zonas, tādējādi efektīvi novēršot un uzlabojot sistēmas efektivitāti.

Spiediena sensori, kas ir labi piemēroti šīm lietojumprogrammām, parasti ir hermētiski aizzīmogoti ar IP69K vai modulāru, lai klientiem nodrošinātu lielāku projektēšanas elastību. Lai neļautu ūdens iekļūt sensora laikā visā lietojumprogrammā, daži spiediena sensoru ražotāji izmanto hermētisko savienojumu ar stiklu līdz metālam. Stikla-metāla blīvējums ir ūdensnecaurlaidīgs un rada hermētisku blīvējumu sensora “augšdaļā”, kas palīdz sensoram sasniegt IP69K. Šī blīvējums nozīmē, ka sensors vienmēr mēra spiediena starpību starp vielu lietojumprogrammā un gaisu ap to, novēršot nobīdes novirzīšanos.

Uzlabota spiediena gāzes sistēmas regulēšana

Spiediena sensoriem ir dažādas svarīgas lomas spiediena un medicīnisko gāzu uzraudzībā un piegādē izplatīšanas tīklos. Šāda veida lietojumos spiediena sensori var būt atbildīgi par kompresora kontroli un dažādas uzraudzības funkcijas, ieskaitot ieplūdes un izejas plūsmu, cilindru izplūdes gāzi un gaisa filtra statusu. Kaut arī viens spiediena signāls var netieši izmērīt gāzes daļiņu daudzumu sistēmas vietā, kombinācija ar spiedienu un temperatūru, ko nodrošina digitālā spiediena sensors, un tas ir labāks un uzraudzība. Tas ļauj sistēmas izstrādātājiem tuvināties lietojumprogrammas ideālajiem darbības apstākļiem.

Lai gan joprojām ir dažas instalācijas, kuras ir vispiemērotākās analogā spiediena sensoru izmantošanai, arvien vairāk un vairāk nozares 4.0 lietojumprogrammu gūst labumu no to digitālo kolēģu izmantošanas. Sākot ar EMI imunitāti un mērogojamu tīkla veidošanu līdz sensoru diagnostikai un datu aizsardzībai, digitālā spiediena sensori nodrošina attālo uzraudzību un paredzamo apkopi, uzlabojot sistēmas efektivitāti un uzticamību. Izturīgs sensora dizains ar tādām specifikācijām kā IP69K vērtējums, papildu datu integritātes pārbaudes un plaša borta elektronika EMI aizsardzībai palīdzēs palielināt kalpošanas laiku un samazināt iespējamās signāla kļūdas.