Преимущества датчиков цифрового давления

Датчики давления используются в различных промышленных приложениях, начиная от гидравлики и пневматики; Управление водными ресурсами, мобильные гидравлики и внедорожные транспортные средства; насосы и компрессоры; Системы кондиционирования и охлаждения для инженерии и автоматизации. Они играют ключевую роль в обеспечении того, чтобы системное напряжение было в приемлемых пределах и помогает обеспечить надежную работу приложений. В зависимости от требований к установке и систем, существуют различные преимущества для использования аналоговых и цифровых датчиков давления.

Когда использовать цифровой и аналоговыйДатчики давленияв дизайне системы

Если существующая система основана на аналоговом управлении, одним из преимуществ использования датчика аналогового давления является его простота настройки. Если для измерения динамического процесса в поле необходимо только один сигнал, аналоговый датчик, в сочетании с аналоговым преобразователем аналого-цифрового (ADC), был бы более простым решением, тогда как датчик цифрового давления потребует конкретного протокола для установления связи с датчиком. Для систем, которые не требуют времени отклика быстрее, чем около 0,5 мс, следует учитывать цифровые датчики давления, поскольку они упрощают сеть с несколькими цифровыми устройствами и делают систему более защищенной от будущего.

Подходящее время для рассмотрения переключения на датчики цифрового давления в аналоговой системе - обновление компонентов, чтобы включить программируемые микрочипы. Современные микрочипы в настоящее время дешевле и проще программируют, а их интеграция в компоненты, такие как датчики давления, может упростить обслуживание и обновление системы. Это экономит потенциальные затраты на оборудование, так как цифровой датчик может быть обновлен через программное обеспечение, а не заменить весь компонент.

Подходящее время для рассмотрения переключения на датчики цифрового давления в аналоговой системе - обновление компонентов, чтобы включить программируемые микрочипы. Современные микрочипы в настоящее время дешевле и проще программируют, а их интеграция в компоненты, такие как датчики давления, может упростить обслуживание и обновление системы. Это экономит потенциальные затраты на оборудование, так как цифровой датчик может быть обновлен через программное обеспечение, а не заменить весь компонент.

Конструкция подключаемости и более короткая длина кабеля датчика цифрового давления упрощает настройку системы и снижает общую стоимость установки для приложений, настроенных для цифровой связи. Когда датчик цифрового давления объединяется с GPS-трекером, он может удаленно определять местонахождение и отслеживать облачные дистанционные системы в режиме реального времени.

Датчики цифрового давления предлагают много преимуществ, таких как низкое энергопотребление, минимальный электрический шум, диагностика датчиков и дистанционный мониторинг.

Преимущества датчиков цифрового давления

После того, как пользователь оценит, лучше ли аналоговый или цифровой датчик давления лучше для данного приложения, понимание некоторых полезных функций, предлагаемых цифровыми датчиками давления для промышленных применений, поможет повысить безопасность, эффективность и надежность системы.

Простое сравнение межинтегрированной цепи (I 2 C) и последовательного периферического интерфейса (SPI)

Два протокола цифровой связи, обычно используемые в промышленных приложениях, представляют собой межинтегрированную цепь (I 2 C) и последовательное периферическое интерфейс (SPI). I2C лучше подходит для более сложных сетей, потому что для установки требуется меньше проводов. Кроме того, I2C позволяет несколько мастеров/подчиненных сетей, в то время как SPI позволяет только одну мастер/несколько подчиненных сети. SPI является идеальным решением для более простых сетевых и более высоких скоростей и передачи данных, таких как чтение или написание SD -карт или запись изображений.

Выходной сигнал и диагностика датчика

Важное различие между аналоговыми и цифровыми датчиками заключается в том, что аналоговый обеспечивает только один выходной сигнал, в то время как цифровые датчики обеспечивают два или более, такие как сигналы давления и температуры и диагностика датчиков. Например, в применении измерения газового цилиндра дополнительная информация о температуре расширяет сигнал давления в более комплексное измерение, что позволяет рассчитывать объем газа. Датчики дигитальных данных также предоставляют диагностические данные, включая критическую информацию, такую ​​как надежность сигнала, готовность сигнала и ошибки в режиме реального времени, обеспечение профилактического обслуживания и сокращения времени простоя.

Диагностические данные обеспечивают подробный статус датчика, например, поврежден ли элемент датчика, является ли напряжение питания правильным, или есть ли обновленные значения в датчике, которые можно получить. Диагностические данные от цифровых датчиков могут привести к лучшим решениям при устранении неполадок, чем аналоговые датчики, которые не предоставляют подробную информацию об ошибках сигнала.

Другим преимуществом датчиков цифрового давления является то, что у них есть такие функции, как тревога, которые могут предупреждать операторы о условиях вне параметров установки, и способность контролировать время и интервал показаний, помогая уменьшить общее потребление энергии. Поскольку датчик цифрового давления обеспечивает большое количество выходов и диагностических функций, общая система является более мощной и эффективной, поскольку данные предоставляют клиентам более полную оценку работы системы. В дополнение к расширению измерений и самодиагностических возможностей, использование датчиков цифрового давления также может ускорить разработку и внедрение систем промышленного Интернета вещей (IIT) и приложений больших данных.

Экологический шум

Электромагнитно шумные среды вблизи двигателей, длинных кабелей или беспроводных источников мощности могут создавать проблемы с интерференциями сигнала для таких компонентов, как датчики давления. Чтобы предотвратить электромагнитное помехи (EMI) в датчиках аналогового давления, конструкция должна включать в себя правильную кондиционирование сигнала, такое как

Заземленные металлические щиты или дополнительные пассивные электронные компоненты, так как электрический шум может вызвать ложные показания сигнала. Все аналоговые выходы чрезвычайно восприимчивы к EMI; Тем не менее, использование аналогового выхода 4-20 мА может помочь избежать этого помех.

Напротив, датчики цифрового давления менее восприимчивы к шуму окружающей среды, чем их аналоговые эквиваленты, поэтому они делают хороший выбор для приложений, которые должны знать об EMI и требуют вывода, отличного от решения 4-20 мА. Следует отметить, что различные типы датчиков цифрового давления предлагают различные степени надежности EMI, в зависимости от приложения. Интегрированная схема (I2C) и цифровые протоколы последовательного периферического интерфейса (SPI) хорошо подходят для краткосрочной или компактной системы с кабелями менее 5 м, хотя точная допустимая длина в значительной степени зависит от типа и кабеля. на резисторе. Для систем, требующих более длинных кабелей до 30 м, Canopen (с дополнительным экранированием) или датчики цифрового давления IO-Link будут лучшим выбором для иммунитета EMI, хотя они требуют более чем I2C и аналоги Serial Peripheral (SPI).

Защита данных с использованием циклической проверки избыточности (CRC)

Цифровые датчики предлагают возможность включить CRC в чип, чтобы убедиться, что клиенты могут полагаться на сигнал. CRC данных связи является дополнением к проверке целостности внутренней памяти чипа, что позволяет пользователю 100% проверить выход датчика, предоставляя дополнительные меры защиты данных для датчика. Функция CRC идеально подходит для приложений датчика в шумных средах, таких как те, которые установлены вблизи передатчиков в облачных системах. В этом случае существует повышенный риск нарушения шума в датчике и генерирующих битовых переворот, которые могут изменить связь связи. CRC на целостности памяти будет защищать внутреннюю память от такой коррупции и при необходимости отремонтировать. Таким образом, некоторые цифровые датчики также предоставляют дополнительный CRC в связи с данными, указывая на то, что данные, передаваемые между датчиком и контроллером, были повреждены и могут вызвать еще одну попытку оценить правильное чтение датчика. В некоторых случаях конечные пользователи обходят это, взаимодействуя с общением с сенсором с внешним общением с внешним, в целе, по сравнению с ним. CRC упрощает этот процесс и обеспечивает большую гибкость для дизайнера. В дополнение к проверкам достоверности данных, некоторые производители добавили больше электроники для подавления шума из таких источников, как Wi -Fi, Bluetooth, GSM и ISM -полосы для дальнейшей защиты достоверности данных.

Датчик цифрового давления на работе поддерживает сети распределения интеллектуальной воды

Потеря воды из -за утечек, неточного измерения, несанкционированного потребления или комбинации трех является постоянной проблемой для крупных сетей распределения воды. Применение датчиков цифрового давления с низким энергопотреблением к узлам во всей сети распределения воды является практическим и экономически эффективным способом отображения региональной сети распределения воды и позволяет коммунальным предприятиям обнаруживать и местонахождение областей, где происходит неожиданная потеря воды.

При применении к узлам всей сети распределения воды, датчики цифрового давления могут помочь идентифицировать неожиданные области потери воды, тем самым эффективно устранение неполадок и повышения эффективности системы.

Датчики давления, хорошо подходящие для этих приложений, обычно либо герметично герметизированы для IP69K, либо модуля, чтобы обеспечить большую гибкость проектирования. Чтобы предотвратить проникновение воды в датчик на протяжении всего срока службы применения, некоторые производители датчика давления используют герметическое соединение стекла к металлу. Стекло-металлическое уплотнение является водонепроницаемым и создает герметичное уплотнение на «верхней» датчике, что помогает датчику достичь IP69K. Это уплотнение означает, что датчик всегда измеряет разницу давления между веществом в применении и воздухом вокруг него, предотвращая дрейф смещения.

Улучшение регулирования газовой системы под давлением

Датчики давления играют различные важные роли в мониторинге и доставке воздушных и медицинских газов под давлением в рамках распределительных сетей. В этих типах приложений датчики давления могут отвечать за управление компрессором и различные функции мониторинга, включая поток впускного и выходного потока, выхлопные данные цилиндра и состояние воздушного фильтра. Поскольку один сигнал давления может косвенно измерять количество частиц газа в месте в системе, комбинация давления и обратной связи температуры, обеспечиваемых цифровым сенсором давления, может обеспечить более высокую оценку количества газа в этом месте, которая позволяет для лучшей системы. Это позволяет разработчикам системы приближаться к идеальным условиям работы для приложения.

Несмотря на то, что есть некоторые инсталляции, которые лучше всего подходят для использования датчиков аналогового давления, приложения Industry 4.0 выигрывают от использования своих цифровых аналогов. От иммунитета EMI и масштабируемой сети до диагностики датчиков и защиты данных датчики цифрового давления обеспечивают удаленный мониторинг и поддержание прогнозирования, повышая эффективность и надежность системы. Надежная конструкция датчика с такими спецификациями, как рейтинг IP69K, дополнительные проверки целостности данных и обширная бортовая электроника для защиты EMI, поможет увеличить срок службы и уменьшить потенциальные ошибки сигнала.