Při automatizaci různých pracovních procesů pro kvalitní řízení složitých mechanismů a celků se uživatelé musí pravidelně potýkat s nastavováním důležitých parametrů. Nejčastěji se jedná o kolísání teploty, frekvenci otáčení mechanismu, průtok plynu nebo jiné kapaliny, tlak, proudovou sílu. V některých odvětvích potřebují odborníci přesně znát informace o poloze dílů různých dílů. V tomto případě přichází na pomoc analogový senzor, který se od všech ostatních liší v mnoha výhodách.
Popis
Multifunkční analogové senzory jsou široce používány ve velkých systémech pro kontinuální měření a regulaci různých indikátorů. Základní princip fungování takových jednotek spočívá v tom, že při změně důležitých parametrů dojde k odpovídající změně výstupního signálu.
Analogový senzor je univerzálním prvkem měřicího, regulačního, převodního a řídicího zařízení. Princip použitíToto zařízení se vyznačuje přístupností a jednoduchostí. Příchozí analogové signály jsou nutně převedeny dříve, než se dostanou do počítače.
Pro vysoce kvalitní přenos dat musí uživatel odstranit specifické problémy způsobené elektrickým odporem. Z různých důvodů může být signál vystaven šumu kvůli nechtěným spojením odporové, kapacitní nebo indukční povahy.
Charakteristika
Analogový senzor vytváří speciální signál, který je přiváděn na vstup zpracovatelského zařízení. Nejčastěji se jedná o port počítače. Většina snímačů převodníků používaných v klasických řídicích systémech generuje analogový signál. Specialisté nejčastěji používají zařízení k řešení následujících úkolů:
- Parametry pohybu.
- Magnetické a elektrické vlastnosti.
- Moment, síla, tlak.
- Výdaj.
- Teplota.
- Činnost chemického a biochemického typu.
- Hladina naplnění nádrže.
- Koncentrace (kapalina, plyn, suspendované a rozpuštěné látky).
Způsob připojení
Napětí získané pomocí analogového senzoru se snadno převede do požadované digitální podoby, která je ideální pro vstup do ovladače. Pro tyto účely výrobci zajistili přítomnost speciálních jednotek ADC. Jsou přenášena aktuální digitální data v univerzálním ovladačiparalelním nebo sériovým způsobem. Vše závisí na konkrétním schématu přepínání.
Univerzální akční členy nebo samotný počítač jsou připojeny k ovladači analogového snímače tlaku. Ve spodní části zařízení je vidět klasický připojovací závit, který je vhodný pro potrubí. Pod malým černým krytem je ukryt konektor pro připojení komunikační linky s ovladačem. K utěsnění musí být použity odolné žíhané měděné podložky.
Aplikace
Dnes žádaný analogový teplotní senzor se aktivně používá v automatizačních systémech. Hlavním účelem takového agregátu je získávání informací o různých fyzikálních veličinách. Všechna data jsou přijímána v reálném čase. Je použit kvalitní převod fyzikální veličiny na výkonný elektrický signál, který je ideální pro přenos po stávajících komunikačních linkách do předinstalovaného ovladače. Všechny obdržené informace podléhají zpracování.
Alogové senzory jsou nejčastěji instalovány ve velké vzdálenosti od počítače, a proto se takové jednotky často nazývají polní zařízení. Tento termín lze vidět v odborné literatuře. Aby bylo možné správně připojit analogový senzor, uživatel si musí být vědom toho, že jednotka se skládá z několika hlavních částí. Základním prvkem je snímač. Právě tento produkt je zodpovědný za převod naměřené hodnoty na elektrický signál. Všechny další akce jsou prováděny podle Wheatstoneova schématu.
Nové modely
Dnes jsou v prodeji zcela nové produkty, které fungují na základě protokolu HART. Použitý analogový vstup jednotky je velmi žádaný. Signál je v rozsahu od 4 do 20 A.
Vysokorychlostní protokolová komunikace je poskytována dvěma hlavními způsoby. První možnost je považována za klasickou, protože pouze dvě jednotky si mohou vyměňovat informace přes spolehlivou dvouvodičovou linku. Tato možnost je zvláště důležitá, když jsou senzory původně nakonfigurovány.
V druhém případě lze k dvouvodičové lince připojit 14 zařízení najednou. Konečná částka vždy závisí na parametrech linky a výkonu instalovaného zdroje.
Výstupní parametry
Tento parametr je vždy pečlivě studován odborníky. Nejčastěji je závislost výstupního napětí přímo úměrná hodnotě testované uživatelem. Například čím vyšší je tlak v potrubí, tím větší je proud na výstupu snímače. V některých případech se používá inverzní spojení. Velké hodnotě výstupního napětí nutně odpovídá minimální ukazatel měřených parametrů na výstupu snímače. Konečný výsledek do značné míry závisí na použitém ovladači.
Za zmínku stojí, že některé senzory jsou ve srovnání s přítomností přepínání z přímého na inverzní signál příznivé. Nejspolehlivější možností je, když je výstupní rozsah v rozsahu od 4 do 20 mA. Výsledná odolnost proti rušení je poměrně vysoká. Pokud je spodní hraniceukazuje 4 mA, pak není komunikační linka přerušena. Odborníci aktivně používají měřicí převodník, který je navržen pro práci s napěťovými úrovněmi.
Samozřejmě samotný senzor nestačí. Uživatelé nejčastěji potřebují znát hodnoty tlaku a teploty. Počet důležitých bodů ve velkém podniku může dosáhnout několika desítek. Proto je také potřeba mnoho senzorů.
Pokud byl ovladač instalován v kovové skříni, je vhodné připojit stínící opletení k uzemňovacímu bodu skříně. Délka spojovacích tratí může dosáhnout několika kilometrů. Pro výpočet je lepší použít specializované vzorce.
