Dijital basınç sensörlerinin avantajları

Basınç sensörleri, hidrolik ve pnömatikten değişen çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılır; su yönetimi, mobil hidrolik ve off-road araçları; pompalar ve kompresörler; Bitki mühendisliği ve otomasyon için klima ve soğutma sistemleri. Sistem stresinin kabul edilebilir sınırlar dahilinde olmasını ve uygulamaların güvenilir şekilde çalıştırılmasını sağlamada önemli bir rol oynarlar. Kurulum ve sistem gereksinimlerine bağlı olarak, analog ve dijital basınç sensörlerini kullanmanın farklı avantajları vardır.

Dijital ve analog ne zaman kullanılırBasınç sensörlerisistem tasarımında

Mevcut sistem analog kontrole dayanıyorsa, analog basınç sensörü kullanmanın avantajlarından biri, kurulumun basitliğidir. Alandaki dinamik bir işlemi ölçmek için yalnızca bir sinyal gerekiyorsa, bir analogdan dijital (ADC) dönüştürücü ile birleştirilmiş bir analog sensör daha basit bir çözüm olurken, bir dijital basınç sensörü sensörle iletişim kurmak için belirli bir protokol gerektirirse, çok hızlı aktif geri besleme kontrol döngüsü, saf analog sensörü en iyi çözümdür. Yanıt sürelerini yaklaşık 0.5ms'den daha hızlı gerektirmeyen sistemler için, birden fazla dijital cihazla ağ oluşturmayı ve sistemi daha geleceğe dayanıklı hale getirdikleri için dijital basınç sensörleri dikkate alınmalıdır.

Analog bir sistemde dijital basınç sensörlerine geçmeyi düşünmek için uygun bir zaman, bileşenleri programlanabilir mikroçipleri içerecek şekilde yükseltmektir. Modern mikroçipler artık daha ucuz ve programlanması daha kolay ve basınç sensörleri gibi bileşenlere entegrasyonu bakım ve sistem yükseltmelerini basitleştirebilir. Bu, dijital sensör tüm bileşeni değiştirmek yerine yazılım yoluyla güncellenebildiğinden, potansiyel donanım maliyetlerinden tasarruf sağlar.

Analog bir sistemde dijital basınç sensörlerine geçmeyi düşünmek için uygun bir zaman, bileşenleri programlanabilir mikroçipleri içerecek şekilde yükseltmektir. Modern mikroçipler artık daha ucuz ve programlanması daha kolay ve basınç sensörleri gibi bileşenlere entegrasyonu bakım ve sistem yükseltmelerini basitleştirebilir. Bu, dijital sensör tüm bileşeni değiştirmek yerine yazılım yoluyla güncellenebildiğinden, potansiyel donanım maliyetlerinden tasarruf sağlar.

Dijital basınç sensörünün tak ve oynatma tasarımı ve daha kısa kablo uzunluğu sistem kurulumunu basitleştirir ve dijital iletişim için ayarlanan uygulamalar için genel kurulum maliyetini azaltır. Dijital basınç sensörü bir GPS izleyici ile birleştirildiğinde, bulut tabanlı uzak sistemleri gerçek zamanlı olarak uzaktan bulabilir ve izleyebilir.

Dijital basınç sensörleri düşük güç tüketimi, minimal elektrik gürültüsü, sensör teşhisi ve uzaktan izleme gibi birçok avantaj sunar.

Dijital basınç sensörlerinin avantajları

Bir kullanıcı, bir analog veya dijital basınç sensörünün belirli bir uygulama için en iyi olup olmadığını değerlendirdikten sonra, endüstriyel uygulamalar için dijital basınç sensörlerinin sunduğu faydalı özelliklerin bazılarını anlamak sistem güvenliğini, verimliliğini ve güvenilirliğini artırmaya yardımcı olacaktır.

Entegre devre (i 2 c) ve seri periferik arayüzün (SPI) basit bir karşılaştırması

Endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan iki dijital iletişim protokolü entegre devre (i 2 c) ve seri periferik arayüzdür (SPI). I2C daha karmaşık ağlar için daha uygundur, çünkü kurulum için daha az kablo gereklidir. Ayrıca, I2C birden fazla ana/köle ağına izin verirken, SPI yalnızca bir ana/çoklu köle ağına izin verir. SPI, daha basit ağ oluşturma ve SD kartları okuma veya yazma veya resim kaydetme gibi daha yüksek hızlar ve veri aktarımları için ideal bir çözümdür.

Çıkış sinyali ve sensör teşhisi

Analog ve dijital basınç sensörleri arasındaki önemli bir fark, analogun sadece bir çıkış sinyali sağlamasıdır, dijital sensörler basınç ve sıcaklık sinyalleri ve sensör teşhisi gibi iki veya daha fazla sağlar. Örneğin, bir gaz silindiri ölçüm uygulamasında, ek sıcaklık bilgisi, basınç sinyalini daha kapsamlı bir ölçüm haline getirir ve gaz hacminin hesaplanmasına izin verir.

Teşhis verileri, sensör elemanının hasar görüp hasar gördüğü, besleme voltajının doğru olup olmadığı veya sensörde elde edilebilecek güncellenmiş değerler olup olmadığı gibi ayrıntılı bir durum sağlar. Dijital sensörlerden alınan teşhis verileri, sorun giderirken sinyal hataları hakkında ayrıntılı bilgi vermeyen analog sensörlerden daha iyi kararlara yol açabilir.

Dijital basınç sensörlerinin bir diğer yararı da, operatörleri set parametrelerinin dışındaki koşullara ve okumaların zamanlamasını ve aralığını kontrol etme ve genel enerji tüketimini azaltmaya yardımcı olabilecek alarmlar gibi özelliklere sahip olmalarıdır. Dijital basınç sensörü çok sayıda çıkış ve tanı işlevi sağladığından, genel sistem daha güçlü ve verimlidir, çünkü veriler müşterilere sistemin çalışmasının daha kapsamlı bir değerlendirmesini sağlar. Ölçüm ve kendi kendine teşhis yeteneklerinin genişletilmesine ek olarak, dijital basınç sensörlerinin kullanımı, Nesnelerin Endüstriyel İnterneti (IIOT) sistemlerinin ve büyük veri uygulamalarının geliştirilmesini ve uygulanmasını da hızlandırabilir.

çevre gürültüsü

Motorlar, uzun kablolar veya kablosuz güç kaynakları yakınındaki elektromanyetik olarak gürültülü ortamlar, basınç sensörleri gibi bileşenler için sinyal parazit zorlukları yaratabilir. Analog basınç sensörlerinde elektromanyetik paraziti (EMI) önlemek için, tasarımın

Zeminli metal kalkanlar veya ilave pasif elektronik bileşenler, çünkü elektrik gürültüsü yanlış sinyal okumalarına neden olabilir. Tüm analog çıkışlar EMI'ye son derece duyarlıdır; Bununla birlikte, 4-20mA analog bir çıkış kullanmak bu parazitten kaçınmaya yardımcı olabilir.

Buna karşılık, dijital basınç sensörleri çevre gürültüsüne analog eşdeğerlerinden daha az duyarlıdır, bu nedenle EMI'nin farkında olması ve 4-20ma'lık bir çözüm dışında bir çıktı gerektiren uygulamalar için iyi bir seçim yaparlar. Farklı dijital basınç sensörlerinin, uygulamaya bağlı olarak farklı derecelerde EMI sağlamlığı sunduğuna dikkat edilmelidir. İnterte entegre devre (I2C) ve seri periferik arayüz (SPI) dijital protokoller, tam izin verilebilir uzunlukların büyük ölçüde kablo uzunluklarına sahip kablo uzunlukları için çok uygundur ve tam izin verilebilir uzunluklar büyük ölçüde bağlıdır. dirençte. 30 metreye kadar daha uzun kablolar gerektiren sistemler için, Canopen (isteğe bağlı koruma ile) veya IO-link dijital basınç sensörleri EMI bağışıklığı için en iyi seçim olacaktır, ancak I2C ve seri periferik arayüz (SPI) yüksek güç tüketimi) meslektaşları için en iyi seçim olacaktır.

Döngüsel yedeklilik kontrolü (CRC) kullanarak veri koruması

Dijital sensörler, müşterilerin sinyale güvenebilmelerini sağlamak için çip içine bir CRC ekleme seçeneği sunar. İletişim verilerinin CRC'si, dahili çip belleğinin bütünlük kontrolüne bir ektir ve kullanıcının sensör çıkışını% 100 doğrulamasına izin verir, sensör için ek veri koruma önlemleri sağlar. CRC işlevi, bulut tabanlı sistemlerde vericilere yakın kuruluşlar gibi gürültülü ortamlarda basınç sensörü uygulamaları için idealdir. Bu durumda, sensör çipini bozma ve iletişim mesajını değiştirebilecek bit firmaları üreten gürültü riski artar. Bellek bütünlüğü üzerindeki bir CRC, dahili belleği bu yolsuzluktan koruyacak ve gerektiğinde onaracaktır. Bazı dijital sensörler ayrıca veri iletişiminde ek bir CRC sağlar, bu da sensör ve denetleyici arasında iletilen verilerin doğru bir sensör okumasını değerlendirmek için başka bir denemeyi tetikleyebilir. Bazı durumlarda, son kullanıcılar, bu bulutla iletişim kurarak bu iletişim ile çevrelenerek, bu iletişim ile interweing ile kontrol ederek kontrol ederek kontrol eder. CRC bu işlemi basitleştirir ve tasarımcıya daha fazla esneklik sağlar. Veri geçerliliği kontrollerine ek olarak, bazı üreticiler veri geçerliliğini daha da korumak için WiFi, Bluetooth, GSM ve ISM bantları gibi kaynaklardan gelen gürültüyü bastırmak için daha fazla elektronik ekledi.

İşteki dijital basınç sensörü akıllı su dağıtım ağlarını destekler

Sızıntılar, yanlış ölçüm, yetkisiz tüketim veya üçünün bir kombinasyonu nedeniyle su kaybı, büyük su dağıtım ağları için sürekli bir zorluktur. Su dağıtım ağı boyunca düğümlere düşük güçlü dijital basınç sensörlerinin uygulanması, bir bölgesel su dağıtım ağını haritalamak ve kamu hizmetlerinin beklenmedik su kaybının meydana geldiği alanları tespit etmesine ve bulmasına izin vermek için pratik ve uygun maliyetli bir yoldur.

Tüm su dağıtım ağının düğümlerine uygulandığında, dijital basınç sensörleri beklenmedik su kaybı alanlarının belirlenmesine yardımcı olabilir, böylece sistem verimliliğini etkili bir şekilde giderir ve iyileştirebilir.

Bu uygulamalar için çok uygun basınç sensörleri, müşterilere daha fazla tasarım esnekliği sağlamak için tipik olarak IP69K veya modüler olarak kapalıdır. Uygulamanın ömrü boyunca suyun sensörü nüfuz etmesini önlemek için, bazı basınç sensörü üreticileri cam-metal hermetik bağlantı kullanır. Cam-metal contası su geçirmezdir ve sensörün “üstünde” hava geçirmez bir conta oluşturur, bu da sensörün IP69K'ya ulaşmasına yardımcı olur. Bu sızdırmazlık, sensörün her zaman uygulamadaki madde ile etrafındaki hava arasındaki basınç farkını ölçtüğü ve ofset kaymasını önlediği anlamına gelir.

Geliştirilmiş basınçlı gaz sistemi düzenlemesi

Basınç sensörleri, dağıtım ağları boyunca basınçlı hava ve tıbbi gazların izlenmesi ve sunulmasında çeşitli önemli roller oynar. Bu tür uygulamalarda, basınç sensörleri kompresör kontrolünden ve alım ve çıkış akışı, silindir egzozu ve hava filtresi durumu dahil olmak üzere çeşitli izleme fonksiyonlarından sorumlu olabilir. Tek bir basınç sinyali, sistemdeki bir konumdaki gaz partiküllerinin miktarını, dijital basınç sensörü tarafından sağlanan basınç ve sıcaklık geri bildiriminin, daha iyi bir tahminin daha iyi bir tahmini sağlayabilir, daha iyi bir tahmin sağlayabilir, daha iyi bir tahmin sağlayabilir. Bu, sistem geliştiricilerinin uygulama için ideal çalışma koşullarına yaklaşmalarını sağlar.

Analog basınç sensörleri kullanmak için en uygun kurulumlar olsa da, giderek daha fazla endüstri 4.0 uygulaması dijital meslektaşlarını kullanmaktan yararlanır. EMI bağışıklığı ve ölçeklenebilir ağdan sensör teşhis ve veri korumasına kadar, dijital basınç sensörleri uzaktan izleme ve öngörücü bakım, sistem verimliliğini ve güvenilirliğini artırmayı mümkün kılar. IP69K derecesi, ek veri bütünlüğü kontrolleri ve EMI koruması için kapsamlı yerleşik elektronikler gibi özelliklere sahip sağlam bir sensör tasarımı, ömrü artırmaya ve potansiyel sinyal hatalarını azaltmaya yardımcı olacaktır.