Предности на сензорите за дигитален притисок

Сензорите за притисок се користат во различни индустриски апликации кои се движат од хидраулика и пневматика; Управување со вода, мобилна хидраулика и теренски возила; пумпи и компресори; Системи за климатизација и ладење до инженерство и автоматизација на постројки. Тие играат клучна улога во обезбедувањето на системот на стрес да биде во прифатливи граници и помагаат да се обезбеди сигурно работење на апликациите. Во зависност од инсталацијата и барањата на системот, постојат различни предности за користење на аналогни и дигитални сензори за притисок.

Кога да се користи дигитален и аналогенСензори за притисокВо дизајнот на системот

Ако постојниот систем се заснова на аналогна контрола, една од предностите на користење на аналоген сензор за притисок е неговата едноставност на поставување. Доколку е потребно само еден сигнал за да се измери динамичен процес во полето, аналогниот сензор комбиниран со аналоген до дигитален (ADC) конвертор би бил поедноставно решение, додека сензорот за дигитален притисок ќе бара специфичен протокол за воспоставување комуникација со сензорот. Доколку системот за електроника бара многу брза активен јамка за контрола на повратни информации, чист аналоген сензор за притисок е најдобриот раствор. За системите за кои не бараат време на одговор побрзо од околу 0,5ms, треба да се земат предвид сензорите за дигитален притисок, бидејќи тие го поедноставуваат вмрежувањето со повеќе дигитални уреди и го прават системот повеќе докажан во иднина.

Погодно време да се разгледа префрлување на сензори за дигитален притисок во аналоген систем е да се надградат компонентите за да се вклучат програмабилни микрочипови. Современите микрочипови сега се поевтини и полесни за програмирање, а нивната интеграција во компоненти, како што се сензорите за притисок, може да ги поедностави одржувањето и надградбите на системот. Ова заштедува потенцијални трошоци за хардвер, бидејќи дигиталниот сензор може да се ажурира преку софтвер наместо да ја замени целата компонента.

Погодно време да се разгледа префрлување на сензори за дигитален притисок во аналоген систем е да се надградат компонентите за да се вклучат програмабилни микрочипови. Современите микрочипови сега се поевтини и полесни за програмирање, а нивната интеграција во компоненти, како што се сензорите за притисок, може да ги поедностави одржувањето и надградбите на системот. Ова заштедува потенцијални трошоци за хардвер, бидејќи дигиталниот сензор може да се ажурира преку софтвер наместо да ја замени целата компонента.

Дизајнот на приклучокот и играта и пократката должина на кабелот на сензорот за дигитален притисок го поедноставува поставувањето на системот и ги намалува целокупните трошоци за инсталација за апликации поставени за дигитални комуникации. Кога сензорот за дигитален притисок се комбинира со GPS Tracker, може далечински да ги лоцира и следи далечинските системи засновани на облак во реално време.

Сензорите за дигитален притисок нудат многу предности како што се ниска потрошувачка на енергија, минимална електрична бучава, дијагностика на сензорите и далечинско следење.

Предности на сензорите за дигитален притисок

Откако корисникот процени дали аналогниот или дигиталниот сензор за притисок е најдобар за дадена апликација, разбирањето на некои од корисни карактеристики што ги нудат сензорите за дигитален притисок за индустриски апликации ќе помогнат во подобрување на безбедноста на системот, ефикасност и сигурност.

Едноставна споредба на меѓу-интегрираното коло (I 2 C) и серискиот периферен интерфејс (SPI)

Две протоколи за дигитална комуникација што најчесто се користат во индустриските апликации се меѓу-интегрирано коло (I 2 C) и сериски периферен интерфејс (SPI). I2C е подобро прилагоден за посложени мрежи затоа што се потребни помалку жици за инсталација. Исто така, I2C дозволува повеќекратни мрежни мајстори/робови, додека SPI само дозволува една мајстор/повеќекратна мрежа за робови. SPI е идеално решение за поедноставно вмрежување и поголема брзина и трансфери на податоци, како што се читање или пишување SD картички или снимање слики.

Излезен сигнал и дијагностика на сензорот

Важна разлика помеѓу аналогните и дигиталните сензори за притисок е во тоа што аналогниот обезбедува само еден излезен сигнал, додека дигиталните сензори обезбедуваат два или повеќе, како што се сигнали за притисок и температура и дијагностика на сензорите. На пример, во апликација за мерење на цилиндерот за гас, дополнителните информации за температурата го прошируваат сигналот за притисок во посеопфатно мерење, овозможувајќи да се пресмета волуменот на гасот. Дигиталните сензори исто така обезбедуваат дијагностички податоци, вклучително и критични информации, како што се веродостојност на сигналот, подготвеност на сигналот и грешки во реално време, овозможувајќи превентивно одржување и намалување на потенцијалното прекинување на времето.

Дијагностички податоци обезбедуваат детален статус на сензорот, како на пример дали елементот на сензорот е оштетен, дали напонот на снабдување е точен, или дали има ажурирани вредности во сензорот што може да се добие. Дијагностичките податоци од дигиталните сензори можат да доведат до подобри одлуки при смена на проблеми отколку аналогни сензори кои не даваат детални информации за грешките во сигналот.

Друга придобивка од сензорите за дигитален притисок е тоа што тие имаат карактеристики како што се аларми што можат да ги алармираат операторите за услови надвор од поставените параметри и можноста за контрола на времето и интервалот на читањата, помагајќи да се намали целокупната потрошувачка на енергија. Бидејќи сензорот за дигитален притисок обезбедува голем број на излези и дијагностички функции, целокупниот систем е помоќен и поефикасен, затоа што податоците им овозможуваат на клиентите посеопфатна проценка на работата на системот. Покрај проширувањето на мерните и само-дијагностичките способности, употребата на сензори за дигитален притисок може да го забрза и развојот и имплементацијата на индустрискиот Интернет на нештата (IIOT) системите и големите апликации за податоци.

бучава во животната средина

Електромагнетно бучни околини во близина на мотори, долги кабли или безжични извори на енергија можат да создадат предизвици за мешање на сигнали за компоненти како што се сензорите за притисок. За да се спречи електромагнетното мешање (ЕМИ) во сензори за аналогни притисок, дизајнот треба да вклучува соодветно кондиционирање на сигналот, како што е

Заземјни метални штитови или дополнителни пасивни електронски компоненти, бидејќи електричниот шум може да предизвика лажни читања на сигналот. Сите аналогни излези се исклучително подложни на ЕМИ; Сепак, користењето на аналогни излез од 4-20mA може да помогне да се избегне ова мешање.

Спротивно на тоа, сензорите за дигитален притисок се помалку подложни на бучава во животната средина од нивните аналогни еквиваленти, така што тие прават добар избор за апликации што треба да бидат свесни за ЕМИ и бараат излез освен решение од 4-20mA. Треба да се напомене дека различни типови сензори за дигитален притисок нудат различни степени на робусност на ЕМИ, во зависност од апликацијата. Интегриран коло (I2C) и сериски периферен интерфејс (SPI) дигитални протоколи се добро прилагодени за краткорочни или компактни системи со должина на кабелски должини на помалку од 5m, помалку од 5M, иако точните дозволени должини се во голема мерка зависни од типот на Cable и влечењето. на отпорник. За системите кои бараат подолги кабли до 30м, Canopen (со опционално заштитење) или сензори за дигитален притисок на IO-Link би биле најдобриот избор за имунитет на ЕМИ, иако тие бараат повеќе од I2C и сериски периферен интерфејс (SPI) висока потрошувачка на енергија).

Заштита на податоци користејќи проверка на циклична вишок (CRC)

Дигиталните сензори нудат опција да вклучат CRC во чипот за да помогнат да се осигурат дека клиентите можат да се потпираат на сигналот. CRC на податоците за комуникација е додаток на проверката на интегритетот на внатрешната меморија за чипови, што му овозможува на корисникот 100% да го потврди излезот на сензорот, обезбедувајќи дополнителни мерки за заштита на податоците за сензорот. Функцијата CRC е идеална за апликации за сензори за притисок во бучни околини, како што се оние инсталирани во близина на пренесувачите во системите засновани на облак. Во овој случај, постои зголемен ризик од бучава што го нарушува чипот на сензорот и генерирање на малку флипс што може да ја смени пораката за комуникација. A CRC on memory integrity will protect the internal memory from such corruption and repair it if necessary.Likewise, some digital sensors also provide an additional CRC in the data communication, indicating that the data transmitted between the sensor and controller has been corrupted and may trigger another attempt to evaluate a correct sensor reading.In some cases, end users circumvent this by interweaving communication with the sensor with external communication, such as with the cloud, gateway, or controller. CRC го поедноставува овој процес и обезбедува поголема флексибилност на дизајнерот. Покрај проверките на валидноста на податоците, некои производители додадоа повеќе електроника за да го потиснат бучавата од извори како што се WiFi, Bluetooth, GSM и ISM опсезите за понатамошно заштита на валидноста на податоците.

Сензорот за дигитален притисок на работа поддржува мрежи за дистрибуција на паметни вода

Загубата на водата како резултат на протекување, неточно мерење, неовластена потрошувачка или комбинација на трите е постојан предизвик за големи мрежи за дистрибуција на вода. Примената на сензорите за дигитален притисок со ниска моќност на јазли низ мрежата за дистрибуција на вода е практичен и економичен начин за мапирање на регионална мрежа за дистрибуција на вода и да им се овозможи на комуналните услуги да откриваат и лоцираат области каде што се јавува неочекувана загуба на вода.

Кога се применуваат на јазлите на целата мрежа за дистрибуција на вода, сензорите за дигитален притисок можат да помогнат во идентификувањето на неочекуваните области за губење на водата, а со тоа ефикасно решавање на проблеми и подобрување на ефикасноста на системот.

Сензорите за притисок добро прилагодени за овие апликации обично се или херметички запечатени на IP69K или модуларни за да им овозможат на клиентите поголема флексибилност во дизајнот. За да се спречи водата да навлезе во сензорот во текот на целиот живот на апликацијата, некои производители на сензори за притисок користат херметичка врска со стакло до метал. Стаклото до метал заптивката е водоотпорна и создава херметички заптивка на „врвот“ на сензорот, што му помага на сензорот да постигне IP69K. Ова запечатување значи дека сензорот секогаш ја мери разликата во притисокот помеѓу супстанцијата во апликацијата и воздухот околу неа, спречувајќи го наносот на неутрализирање.

Подобрена регулатива на системот за гас под притисок

Сензорите за притисок играат најразлични важни улоги во следењето и испораката на воздушни и медицински гасови под притисок во текот на дистрибутивните мрежи. Во овие типови на апликации, сензорите за притисок можат да бидат одговорни за контрола на компресорот и разни функции за набудување, вклучително и внес и излезен проток, издув на цилиндарот и статус на филтрирање на воздухот. Додека сигналот за единечен притисок може индиректно да ја мери количината на честички на гас на локација во системот, комбинацијата на притисок и температурата на повратна информација обезбедена од дигиталниот сензор за притисок може да обезбеди подобра проценка на количината на гас на таа локација, дозволувајќи за подобрата поставка на системот и набудувањето. Ова им овозможува на развивачите на системот да се приближат до идеалните услови за работа за апликацијата.

Иако сè уште има некои инсталации кои се најпогодни за употреба на сензори за аналогни притисоци, се повеќе и повеќе апликации во индустријата 4.0 имаат корист од користењето на нивните дигитални колеги. Од имунитетот на ЕМИ и скалабилното вмрежување до дијагностиката на сензорите и заштитата на податоците, сензорите за дигитален притисок овозможуваат далечинско следење и предвидливо одржување, подобрување на ефикасноста на системот и сигурноста. Робусниот дизајн на сензорите со спецификации како што е рејтинг IP69K, дополнителни проверки на интегритетот на податоците и широката електроника за заштита на ЕМИ ќе помогне во зголемувањето на животниот век и да се намалат потенцијалните грешки во сигналот.