Аналогтық сенсорлар: шолу, жұмыс принципі, қолдану саласы

Мазмұны:

Аналогтық сенсорлар: шолу, жұмыс принципі, қолдану саласы
Аналогтық сенсорлар: шолу, жұмыс принципі, қолдану саласы

Бейне: Аналогтық сенсорлар: шолу, жұмыс принципі, қолдану саласы

Бейне: Аналогтық сенсорлар: шолу, жұмыс принципі, қолдану саласы
Бейне: Урок №6. Аналоговые датчики. Beyond Robotics 2024, Мамыр
Anonim

Күрделі механизмдер мен агрегаттардың жоғары сапасын бақылау үшін әртүрлі жұмыс процестерін автоматтандыру кезінде пайдаланушыларға маңызды параметрлерді бекітумен жүйелі түрде айналысуға тура келеді. Көбінесе бұл температураның ауытқуы, механизмнің айналу жиілігі, газдың немесе басқа сұйықтықтың ағынының жылдамдығы, қысым, ток күші. Кейбір салаларда сарапшылар әртүрлі бөліктердің бөліктерінің орналасуы туралы ақпаратты нақты білуі керек. Бұл жағдайда аналогтық сенсор көмекке келеді, ол басқаларынан көптеген артықшылықтарымен ерекшеленеді.

газды өлшейтін сенсор
газды өлшейтін сенсор

Сипаттамасы

Көп функционалды аналогтық сенсорлар әртүрлі көрсеткіштерді үздіксіз өлшеу және реттеу үшін үлкен жүйелерде кеңінен қолданылады. Мұндай қондырғылардың негізгі жұмыс принципі маңызды параметрлер өзгерген кезде шығыс сигналында сәйкес өзгеріс орын алуы болып табылады.

Аналогтық сенсор – өлшеу, реттеу, түрлендіру және басқару жабдығының әмбебап элементі. Қолдану принципіБұл құрылғы қол жетімділігімен және қарапайымдылығымен ерекшеленеді. Кіріс аналогтық сигналдар компьютерге жеткенге дейін міндетті түрде түрлендіріледі.

Деректерді жоғары сапалы тасымалдау үшін пайдаланушы электр кедергісі тудыратын белгілі бір ақауларды жоюы керек. Түрлі себептерге байланысты сигнал резистивті, сыйымдылық немесе индуктивті сипаттағы қажетсіз қосылымдарға байланысты шуылға ұшырауы мүмкін.

Қосылу ережелері
Қосылу ережелері

Сипаттамасы

Аналогтық сенсор өңдеу құрылғысының кірісіне берілетін арнайы сигнал жасайды. Көбінесе бұл компьютер порты. Классикалық басқару жүйелерінде қолданылатын түрлендіргіш сенсорлардың көпшілігі аналогтық сигнал жасайды. Көбінесе мамандар құрылғыны келесі тапсырмаларды шешу үшін пайдаланады:

  • Қозғалыс параметрлері.
  • Магниттік және электрлік сипаттамалар.
  • Момент, күш, қысым.
  • Шығын.
  • Температура.
  • Химиялық және биохимиялық түрдегі белсенділік.
  • Бак толтыру деңгейі.
  • Концентрация (сұйық, газ, суспензия және еріген заттар).
  • классикалық жиынтық
    классикалық жиынтық

Қосылу әдісі

Аналогтық сенсор арқылы алынған кернеу контроллерге енгізу үшін өте қолайлы қажетті сандық пішінге оңай түрленеді. Осы мақсаттар үшін өндірушілер арнайы ADC қондырғыларының болуын қамтамасыз етті. Әмбебап контроллердегі ағымдағы цифрлық деректер жіберіледіпараллель немесе тізбекті жол. Мұның бәрі белгілі бір ауыстыру схемасына байланысты.

Әмбебап жетектер немесе компьютердің өзі аналогтық қысым сенсорының контроллеріне қосылған. Құрылғының төменгі жағында құбырға қолайлы классикалық қосылатын жіпті көруге болады. Контроллермен байланыс желісін қосуға арналған қосқыш кішкентай қара қақпақтың астында жасырылған. Тығыздау үшін берік күйдірілген мыс шайбаларын пайдалану керек.

Көп функциялы аналогтық сенсор
Көп функциялы аналогтық сенсор

Қолданба

Қазір сұранысқа ие аналогтық температура сенсоры автоматтандыру жүйелерінде белсенді түрде қолданылады. Мұндай агрегаттың негізгі мақсаты әртүрлі физикалық шамалар туралы ақпарат алу болып табылады. Барлық деректер нақты уақытта қабылданады. Физикалық шаманы қуатты электрлік сигналға жоғары сапалы түрлендіру қолданылады, ол бар байланыс желілері арқылы алдын ала орнатылған контроллерге жіберу үшін өте қолайлы. Барлық алынған ақпарат өңдеуге жатады.

Көбінесе аналогтық сенсорлар компьютерден үлкен қашықтықта орнатылады, сондықтан мұндай блоктарды көбінесе далалық құрылғылар деп атайды. Бұл терминді техникалық әдебиеттерден көруге болады. Аналогтық сенсорды дұрыс қосу үшін пайдаланушы құрылғының бірнеше негізгі бөліктерден тұратынын білуі керек. Негізгі элемент - сенсор. Дәл осы өнім өлшенген мәнді электрлік сигналға түрлендіруге жауапты. Барлық келесі әрекеттер Wheatstone схемасы арқылы орындалады.

Жаңа үлгілер

Бүгін HART протоколы негізінде жұмыс істейтін жаңа өнімдер сатылымда. Құрылғының пайдаланылған аналогтық кірісі үлкен сұранысқа ие. Сигнал 4 пен 20 A аралығында.

Жоғары жылдамдықты протокол байланысы екі негізгі жолмен қамтамасыз етіледі. Бірінші нұсқа классикалық болып саналады, өйткені тек екі блок сенімді екі сымды желі арқылы ақпарат алмаса алады. Бұл опция әсіресе сенсорлар бастапқы конфигурацияланғанда маңызды.

Екінші жағдайда екі сымды желіге бірден 14 құрылғыны қосуға болады. Соңғы сома әрқашан желінің параметрлеріне және орнатылған қуат көзінің қуатына байланысты болады.

Кәсіби модуль
Кәсіби модуль

Шығыс параметрлері

Бұл параметрді әрқашан мамандар мұқият зерттейді. Көбінесе шығыс кернеуінің тәуелділігі пайдаланушы тексерген мәнге тікелей пропорционалды болады. Мысалы, құбырдағы қысым неғұрлым жоғары болса, сенсордың шығысындағы ток соғұрлым көп болады. Кейбір жағдайларда кері байланыс қолданылады. Шығу кернеуінің үлкен мәні міндетті түрде сенсордың шығысындағы өлшенетін параметрлердің ең төменгі көрсеткішіне сәйкес келеді. Соңғы нәтиже көбінесе пайдаланылған контроллерге байланысты.

Айта кетейік, кейбір сенсорлар тікелей сигналдан кері сигналға ауысудың болуымен жақсы салыстырылады. Ең сенімді нұсқа - шығыс диапазоны 4-тен 20 мА-ға дейінгі диапазонда болған кезде. Нәтижесінде шуға қарсы иммунитет айтарлықтай жоғары. Төменгі шек болса4 мА көрсетеді, содан кейін байланыс желісі үзілмейді. Сарапшылар кернеу деңгейлерімен жұмыс істеуге арналған өлшеу түрлендіргішін белсенді пайдаланады.

Әрине, сенсордың өзі жеткіліксіз. Көбінесе пайдаланушылар қысым мен температура көрсеткіштерін білуі керек. Ірі кәсіпорындағы маңызды нүктелердің саны бірнеше ондағанға жетуі мүмкін. Сондықтан көптеген сенсорлар қажет.

Егер контроллер металл шкафқа орнатылған болса, экрандауыш өрімдерді шкафтың жерге қосу нүктесіне жалғаған жөн. Байланыстырушы желілердің ұзындығы бірнеше километрге жетуі мүмкін. Есептеу үшін арнайы формулаларды қолданған дұрыс.

Ұсынылған: