Kako funkcionira 4-20 mA predajnik pritiska?

Mama 4-20predajnik pritiskaJedan je od najčešće korištenih uređaja za mjerenje tlaka u industrijskoj automatizaciji . Njegov princip kombinira fizičko osjetljivosti, pretvorbu signala i trenutne tehnologije prijenosa . dolje je detaljan raspodjel njenog sržinog tijeka rada:

1. Faza osetljivosti pod pritiskom

Senzonski element:
Koristi metabransku membranu (e . g ., 316L nehrđajući čelik) ili silikonski piezoresististički senzor . kada se pritiska primenjuje, dijafragma podvrgava mikro deformaciju (efekat naprezanja) .

Piezoresistive efekat (za poluvodičke senzore):
Most Wheatstone na silikonskom dijafragmu mijenja otpor pritiskom, izlaznog naponskog signala za milivoltu proporcionalan pritisku (E . g ., . - 100mv) .

2. Pretvaranje i pojačavanje signala

Obrada signala senzora:
Sirovi električni signal pojačava pojačalo visoko precizno (E {. g ., pojačalo instrumentacije poput INA) za uklanjanje buke i poboljšanje odnosa signala i buke .

Analogna-digitalna pretvorba (ADC):
Neki pametni odašiljači prvo pretvaraju analogni signal na digitalni signal (E {. g ., putem a 24- bitnog ADC-a) za linearizaciju od mikroprocesora .

3. Trenutna izlazna kontrola

Pretvaranje napona na trenutno (V / I krug):
Osnovna komponenta je posvećena IC trenutne petlje, pretvarajući obrađeni signal u A 4-20 MA struju:

4maodgovara nulti tlakom (e {{{{{{{{{{{{{{{{{{{., 0 KPA) .

20mAOdgovara potpunom tlaku (e . g ., 100 kPa) .

Dvožilni princip:

Napajanje (obično 24V DC) i signal dijele iste dvije žice . 4MA "LIVE nulte tačke" pruža i prijenos snage i signala .

Konstantna karakteristika: Trenutna vrijednost ostaje netaknuta prema linijskom otpornosti (za otpornost na opterećenje manje od ili jednake do 250ω) .

4. Kompenzacija temperature i linearizacija

Ispravljanje temperature drifta:
Ugrađeni senzor temperature (E . g ., PT100) prati temperaturu okoline u realnom vremenu, kompenzaciju termičkog drifta putem algoritma .

Ispravljanje nelinearnosti:
Mikroprocesor primjenjuje polinomne opreme na neobrađene podatke senzora kako bi se osigurala potpuno linearnost (e . g ., ± 0 . 1% fs).

5. Dizajn protiv smetnji

Elektromagnetska kompatibilnost (EMC):
Koristi zaštićene kablove i krugove filtra (e {. g ., π-filtere) za suzbijanje elektromagnetskog smetnja u industrijski okruženja.

Izolacija tehnologija:
Optička ili magnetska izolacija sprječava smetnje prizemlje (uobičajeno u okruženjima visoko buke).

Ključne karakteristike Analiza

Tipične aplikacije

1. Kontrola procesa:
Nadgledanje naftovoda (4ma= Nema pritiska, 20mA=10 MPa) .

2. Merenje nivoa tečnosti:
Izračunava visinu tečnosti hidrostatskom pritiskom, sa trenutnim proporcionalnim nivou .

3. Zaštita opreme:
Okidači prekida kada pritisak izlaza kompresora prelazi ograničenja (veća ili jednaka 20mA) .