來(lái)自模擬設(shè)備的模擬壓力表和數(shù)字壓力表傳輸形式
關(guān)于電磁兼容性(EMC),個(gè)別應(yīng)用的需求是決定性的:雖然我們生活在數(shù)字化時(shí)代,但這并不意味著“數(shù)字化”總是最好的解決方案。這也適用于壓力變送器。模擬壓力變送器是工業(yè)革命的產(chǎn)物。他們?cè)诤荛L(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)幾乎沒有改變?,F(xiàn)代生產(chǎn)工藝已經(jīng)生產(chǎn)出更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確和更小的模擬壓力變送器。上世紀(jì)下半葉出現(xiàn)的數(shù)字壓力測(cè)量技術(shù)并沒有取代它們的模擬技術(shù)。并且有充分的理由:數(shù)字壓力變送器并不適合所有應(yīng)用。
一、數(shù)字壓力傳感器與模擬壓力傳感器的區(qū)別
來(lái)自模擬設(shè)備的信號(hào)以模擬電流或電壓信號(hào)的形式傳輸。4-20 mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)最常用,0-10 V次之,0.5-4.5 Vrat很少使用。在壓阻式壓力傳感器中,壓力是通過膜的變形來(lái)測(cè)量的。膜片的變形會(huì)導(dǎo)致互連擴(kuò)散電阻器的電阻發(fā)生變化,從而形成惠斯通測(cè)量電橋。這種電阻變化被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。零誤差或跨度誤差的補(bǔ)償也通過模擬電路完成。
數(shù)字壓力傳感器使用帶有Modbus的RS-485等數(shù)字接口來(lái)傳輸測(cè)量值。因此,它們也可以稱為現(xiàn)場(chǎng)總線變送器。與模擬壓力傳感器相比,電阻變化的電信號(hào)是直接數(shù)字化的。溫度誤差等典型誤差的補(bǔ)償由微處理器實(shí)現(xiàn)。
二、如何選擇最好的數(shù)字模擬壓力傳感器?
這個(gè)簡(jiǎn)短的比較表明數(shù)字壓力變送器有很多優(yōu)點(diǎn)。這些也是實(shí)用的:來(lái)自模擬壓力傳感器的信號(hào)必須在處理之前進(jìn)行數(shù)字化。例如,如果測(cè)量值必須直接顯示在顯示器上,則數(shù)字信號(hào)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。此外,當(dāng)必須遠(yuǎn)程進(jìn)行測(cè)量時(shí),數(shù)字壓力變送器是唯一的選擇。當(dāng)壓力用作自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)中的控制變量時(shí),數(shù)字儀表也很重要。
數(shù)字和模擬壓力變送器都可以提供高度準(zhǔn)確的結(jié)果。然而,數(shù)字壓力變送器有一點(diǎn)優(yōu)勢(shì),特別是在精度要求非常高的應(yīng)用中,因?yàn)樗醒a(bǔ)償都是純數(shù)字的。但是,如果需要測(cè)量動(dòng)態(tài)過程,模擬壓力傳感器通常是更好的選擇。
盡管數(shù)字壓力傳感器具有明顯的優(yōu)勢(shì),但它們的模擬傳感器仍然有用。一方面,模擬和數(shù)字之間的差異也是成本問題。如果您不需要數(shù)字測(cè)量?jī)x器的好處,您不應(yīng)該為此支付額外費(fèi)用。然而,這種經(jīng)濟(jì)考慮并不是模擬設(shè)備在某些情況下比數(shù)字設(shè)備更適合的唯一原因:大多數(shù)模擬壓力變送器使用的4-20 mA標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)在很大程度上不受電感耦合影響。
三、傳感器選擇應(yīng)用注意事項(xiàng)
在磁場(chǎng)引起的高電壓噪聲環(huán)境中使用時(shí),模擬壓力變送器通常是最安全的選擇。盡管如此,這并不是在這種環(huán)境下完全放棄數(shù)字壓力變送器的理由。安裝壓力變送器時(shí),預(yù)防措施可以防止或充分限制感應(yīng)耦合的干擾。
在這方面以泵應(yīng)用為例。當(dāng)泵啟動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生瞬間的大電流,從而產(chǎn)生相應(yīng)的大磁場(chǎng)。如果壓力變送器的連接線與泵平行安裝,則處于該磁場(chǎng)的影響范圍內(nèi)。產(chǎn)生的電壓會(huì)干擾壓力變送器。干擾因壓力變送器而異:對(duì)于模擬設(shè)備,測(cè)量值中存在“噪音”。使用數(shù)字壓力變送器,信號(hào)傳輸可以完全中斷。因此,在此示例中,建議在安裝過程中仔細(xì)考慮連接線的位置。