Avantazhet e sensorëve dixhitalë të presionit

Sensorët e presionit përdoren në një larmi aplikimesh industriale duke filluar nga hidraulika dhe pneumatika; Menaxhimi i ujit, hidraulika e lëvizshme dhe automjetet jashtë rrugës; pompa dhe kompresorë; Sistemet e kondicionimit dhe ftohjes për inxhinierinë dhe automatizimin e bimëve. Ata luajnë një rol kryesor për të siguruar që stresi i sistemit është brenda kufijve të pranueshëm dhe ndihmojnë në sigurimin e funksionimit të besueshëm të aplikacioneve. Në varësi të kërkesave të instalimit dhe sistemit, ka përparësi të ndryshme për përdorimin e sensorëve të presionit analog dhe dixhital.

Kur të përdorni dixhitale dhe analogeSensorë presioninë hartimin e sistemit

Nëse sistemi ekzistues bazohet në kontrollin analog, një nga avantazhet e përdorimit të një sensori të presionit analog është thjeshtësia e tij e konfigurimit. Nëse vetëm një sinjal është i nevojshëm për të matur një proces dinamik në këtë fushë, një sensor analog i kombinuar me një konvertues analog-në dixhital (ADC) do të ishte një zgjidhje më e thjeshtë, ndërsa një sensor dixhital i presionit do të kërkojë një protokoll specifik për të krijuar komunikim me sensorin. Nëse elektronika e sistemit kërkon një loop kontrolli të shpejtë të kontrollit të reagimit aktiv, një sensor i pastër i presionit analog është zgjidhja më e mirë. Për sistemet që nuk kërkojnë kohë përgjigjeje më shpejt se rreth 0.5ms, duhet të merren parasysh sensorët dixhitalë të presionit, pasi ato thjeshtojnë rrjetin me pajisje të shumta dixhitale dhe e bëjnë sistemin më të vërtetë të ardhshëm.

Një kohë e përshtatshme për të konsideruar kalimin në sensorë dixhitalë të presionit në një sistem analog është të azhurnoni komponentët për të përfshirë mikrokripat e programueshëm. Mikrochips moderne tani janë më të lira dhe më të lehta për t'u programuar, dhe integrimi i tyre në përbërës të tillë si sensorë të presionit mund të thjeshtojë mirëmbajtjen dhe përmirësimet e sistemit. Kjo kursen kostot e mundshme të harduerit, pasi sensori dixhital mund të azhurnohet përmes softuerit në vend se të zëvendësojë të gjithë përbërësin.

Një kohë e përshtatshme për të konsideruar kalimin në sensorë dixhitalë të presionit në një sistem analog është të azhurnoni komponentët për të përfshirë mikrokripat e programueshëm. Mikrochips moderne tani janë më të lira dhe më të lehta për t'u programuar, dhe integrimi i tyre në përbërës të tillë si sensorë të presionit mund të thjeshtojë mirëmbajtjen dhe përmirësimet e sistemit. Kjo kursen kostot e mundshme të harduerit, pasi sensori dixhital mund të azhurnohet përmes softuerit në vend se të zëvendësojë të gjithë përbërësin.

Dizajni i plug-and-play dhe gjatësia më e shkurtër e kabllove të sensorit dixhital të presionit thjeshton konfigurimin e sistemit dhe zvogëlon koston e përgjithshme të instalimit për aplikacionet e vendosura për komunikimet dixhitale. Kur sensori i presionit dixhital është i kombinuar me një gjurmues GPS, ai mund të lokalizojë dhe monitorojë sistemet e largëta me bazë në cloud në kohë reale.

Sensorët e presionit dixhital ofrojnë shumë avantazhe të tilla si konsumi i ulët i energjisë, zhurma elektrike minimale, diagnostikimi i sensorit dhe monitorimi në distancë.

Avantazhet e sensorëve dixhitalë të presionit

Pasi një përdorues të ketë vlerësuar nëse një sensor i presionit analog ose dixhital është më i miri për një aplikim të caktuar, të kuptuarit e disa prej veçorive të dobishme që sensorët e presionit dixhital ofrojnë për aplikime industriale do të ndihmojë në përmirësimin e sigurisë, efikasitetit dhe besueshmërisë së sistemit.

Një krahasim i thjeshtë i qarkut të integruar (I 2 C) dhe ndërfaqes serike periferike (SPI)

Dy protokolle të komunikimit dixhital që përdoren zakonisht në aplikimet industriale janë qark i ndër-integruar (I 2 C) dhe ndërfaqja serike periferike (SPI). I2C është më i përshtatshëm për rrjete më komplekse sepse më pak tela kërkohen për instalim. Gjithashtu, I2C lejon rrjete të shumta master/skllevër, ndërsa SPI lejon vetëm një rrjet skllav të shumëfishtë/shumë. SPI është një zgjidhje ideale për rrjetëzim më të thjeshtë dhe shpejtësi më të larta dhe transferime të të dhënave siç janë leximi ose shkrimi i kartave SD ose regjistrimi i imazheve.

Sinjali i daljes dhe diagnostikimi i sensorit

Një ndryshim i rëndësishëm midis sensorëve të presionit analog dhe dixhital është se analogu siguron vetëm një sinjal dalës, ndërsa sensorët dixhitalë sigurojnë dy ose më shumë, siç janë sinjalet e presionit dhe temperaturës dhe diagnostikimi i sensorit. Për shembull, në një aplikim të matjes së cilindrit të gazit, informacioni shtesë i temperaturës zgjeron sinjalin e presionit në një matje më gjithëpërfshirëse, duke lejuar që vëllimi i gazit të llogaritet. Sensorët diigital gjithashtu ofrojnë të dhëna diagnostikuese, duke përfshirë informacione kritike siç janë besueshmëria e sinjalit, gatishmëria e sinjalit dhe gabimet në kohë reale, duke mundësuar mirëmbajtjen parandaluese dhe zvogëlimin e kohës së mundshme.

Të dhënat diagnostikuese sigurojnë një status të detajuar të sensorit, siç është nëse elementi i sensorit është i dëmtuar, nëse tensioni i furnizimit është i saktë, ose nëse ka vlera të azhurnuara në sensorin që mund të merren. Të dhënat diagnostikuese nga sensorët dixhitalë mund të çojnë në vendime më të mira kur zgjidhin probleme sesa sensorët analoge që nuk japin informacion të detajuar në lidhje me gabimet e sinjalit.

Një përfitim tjetër i sensorëve të presionit dixhital është se ato kanë karakteristika të tilla si alarmet që mund të paralajmërojnë operatorët për kushtet jashtë parametrave të caktuar dhe aftësinë për të kontrolluar kohën dhe intervalin e leximeve, duke ndihmuar në uljen e konsumit të përgjithshëm të energjisë. Për shkak se sensori i presionit dixhital siguron një numër të madh të rezultateve dhe funksioneve diagnostikuese, sistemi i përgjithshëm është më i fuqishëm dhe efikas, sepse të dhënat u sigurojnë klientëve një vlerësim më gjithëpërfshirës të funksionimit të sistemit. Përveç zgjerimit të matjes dhe aftësive të vetë-diagnostikimit, përdorimi i sensorëve të presionit dixhital gjithashtu mund të përshpejtojë zhvillimin dhe zbatimin e sistemeve industriale të Internetit të Gjërave (IIOT) dhe aplikacioneve të mëdha të të dhënave.

zhurmë mjedisore

Mjedisi elektromagnetikisht i zhurmshëm pranë motorëve, kabllove të gjata ose burimeve të energjisë pa tel mund të krijojnë sfida të ndërhyrjes së sinjalit për përbërës të tillë si sensorët e presionit. Për të parandaluar ndërhyrjen elektromagnetike (EMI) në sensorët e presionit analog, dizajni duhet të përfshijë kondicionimin e duhur të sinjalit siç është

Mburoja metalike të bazuara ose përbërës shtesë elektronikë pasivë, pasi zhurma elektrike mund të shkaktojë lexime të sinjalit të rremë. Të gjitha rezultatet analoge janë jashtëzakonisht të ndjeshme ndaj EMI; Sidoqoftë, përdorimi i një daljeje analoge 4-20mA mund të ndihmojë në shmangien e këtij ndërhyrje.

Në të kundërt, sensorët e presionit dixhital janë më pak të ndjeshëm ndaj zhurmës mjedisore sesa ekuivalentët e tyre analoge, kështu që ata bëjnë një zgjedhje të mirë për aplikimet që duhet të jenë të vetëdijshëm për EMI dhe të kërkojnë një prodhim tjetër përveç një zgjidhje 4-20mA. Duhet të theksohet se lloje të ndryshme të sensorëve të presionit dixhital ofrojnë shkallë të ndryshme të qëndrueshmërisë së EMI, në varësi të aplikimit. Qarku i integruar i integruar (I2C) dhe ndërfaqja serike periferike (SPI) protokollet dixhitale janë të varura mirë nga lloji i kabllove dhe tërheqës të shkurtër. në rezistencë. Për sistemet që kërkojnë kabllo më të gjata deri në 30 milion, canopen (me mbrojtje opsionale) ose sensorë të presionit dixhital IO-Link do të ishin zgjidhja më e mirë për imunitetin e EMI, megjithëse ata kërkojnë më shumë se I2C dhe homologët e ndërfaqes serike periferike (SPI) të energjisë së lartë).

Mbrojtja e të dhënave duke përdorur kontrollin ciklik të tepricës (CRC)

Sensorët dixhitalë ofrojnë mundësinë për të përfshirë një CRC në çip për të ndihmuar që klientët të mund të mbështeten në sinjal. CRC e të dhënave të komunikimit është një shtesë për kontrollin e integritetit të kujtesës së brendshme të çipit, duke i lejuar përdoruesit të verifikojë 100% prodhimin e sensorit, duke siguruar masa shtesë për mbrojtjen e të dhënave për sensorin. Funksioni CRC është ideal për aplikimet e sensorit të presionit në mjedise të zhurmshme, siç janë ato të instaluara afër transmetuesve në sistemet me bazë cloud. Në këtë rast, ekziston një rrezik i shtuar i zhurmës që shqetëson çipin e sensorit dhe gjenerimin e rrokullisjeve të bit që mund të ndryshojnë mesazhin e komunikimit. Një CRC mbi integritetin e kujtesës do të mbrojë kujtesën e brendshme nga një korrupsion i tillë dhe ta riparojë atë nëse është e nevojshme. Në të njëjtën mënyrë, disa sensorë dixhitalë gjithashtu ofrojnë një CRC shtesë në komunikimin e të dhënave, duke treguar që të dhënat e transmetuara midis sensorit dhe kontrolluesit janë korruptuar dhe mund të shkaktojnë një përpjekje tjetër për të vlerësuar një sensor të saktë. CRC thjeshton këtë proces dhe siguron fleksibilitet më të madh për projektuesin. Përveç kontrolleve të vlefshmërisë së të dhënave, disa prodhues kanë shtuar më shumë elektronikë për të shtypur zhurmën nga burime të tilla si bandat WiFi, Bluetooth, GSM dhe ISM për të mbrojtur më tej vlefshmërinë e të dhënave.

Sensori dixhital i presionit në punë mbështet rrjetet e zgjuara të shpërndarjes së ujit

Humbja e ujit për shkak të rrjedhjeve, matjes së pasaktë, konsumit të paautorizuar ose një kombinimi i të treve është një sfidë e vazhdueshme për rrjetet e mëdha të shpërndarjes së ujit. Aplikimi i sensorëve të presionit dixhital me fuqi të ulët në nyjet në të gjithë rrjetin e shpërndarjes së ujit është një mënyrë praktike dhe me kosto efektive për të hartuar një rrjet rajonal të shpërndarjes së ujit dhe lejon shërbimet e shërbimeve të zbulojnë dhe lokalizojnë zonat ku ndodh humbje e papritur e ujit.

Kur aplikohet në nyjet e të gjithë rrjetit të shpërndarjes së ujit, sensorët dixhitalë të presionit mund të ndihmojnë në identifikimin e zonave të papritura të humbjes së ujit, kështu në mënyrë efektive zgjidhja e problemeve dhe përmirësimi i efikasitetit të sistemit.

Sensorët e presionit të përshtatshëm për këto aplikacione janë zakonisht të mbyllura hermetikisht në IP69K ose modulare për t'u dhënë klientëve fleksibilitet më të madh të dizajnit. Për të parandaluar që uji të depërtojë në sensorin gjatë gjithë jetës së aplikimit, disa prodhues të sensorëve të presionit përdorin një lidhje hermetike qelqi në metal. Vula e qelqit në metal është e papërshkueshme nga uji dhe krijon një vulë hermetike në "majën" e sensorit, i cili ndihmon sensorin të arrijë IP69K. Kjo nënshkrim do të thotë që sensori është gjithmonë duke matur ndryshimin e presionit midis substancës në aplikim dhe ajrit rreth tij, duke parandaluar ngritjen e kompensimit.

Rregullimi i përmirësuar i sistemit të gazit me presion

Sensorët e presionit luajnë një sërë rolesh të rëndësishme në monitorimin dhe shpërndarjen e gazrave të ajrit dhe mjekësisë nën presion në të gjithë rrjetet e shpërndarjes. Në këto lloje të aplikacioneve, sensorët e presionit mund të jenë përgjegjës për kontrollin e kompresorit dhe funksione të ndryshme të monitorimit, duke përfshirë marrjen dhe rrjedhën e daljes, shterin e cilindrit, dhe statusin e filtrit të ajrit. Ndërsa një sinjal i vetëm presioni mund të matë indirekt sasinë e grimcave të gazit në një vendndodhje në sistemin më të mirë të sistemit, kombinimin e presionit dhe reagimit të temperaturës të siguruar nga një sensor dixhital i presionit mund të sigurojë një vlerësim më të mirë të sasisë së gazit në atë vend, duke lejuar për një sistem më të mirë të sistemit dhe të monitorimit. Kjo lejon zhvilluesit e sistemit të afrohen me kushtet ideale të funksionimit për aplikimin.

Ndërsa ka ende disa instalime që janë më të përshtatshme për të përdorur sensorë të presionit analog, gjithnjë e më shumë aplikime të industrisë 4.0 përfitojnë nga përdorimi i homologëve të tyre dixhital. Nga imuniteti i EMI dhe rrjetëzimi i shkallëzueshëm deri tek diagnostikimi i sensorit dhe mbrojtja e të dhënave, sensorët e presionit dixhital mundësojnë monitorimin në distancë dhe mirëmbajtjen parashikuese, duke përmirësuar efikasitetin e sistemit dhe besueshmërinë. Një model i fortë i sensorit me specifikime të tilla si një vlerësim IP69K, kontrolle shtesë të integritetit të të dhënave dhe elektronikë të gjerë në bord për mbrojtjen e EMI do të ndihmojnë në rritjen e jetës dhe zvogëlimin e gabimeve të mundshme të sinjalit.