เครื่องส่งความดันเป็นเครื่องมืออัตโนมัติอุตสาหกรรมที่แปลงสัญญาณความดันเป็นสัญญาณไฟฟ้ามาตรฐาน หลักการทางเทคนิคของมันสามารถสรุปเป็นสี่ลิงค์หลัก: การตรวจจับความดัน, การแปลงสัญญาณ, การขยายและประมวลผลสัญญาณ, การออกและการส่ง, ดังนี้
1、 การตรวจจับความดัน
แกนของเครื่องส่งความดันคือเซ็นเซอร์ ซึ่งรับผิดชอบในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความดันภายนอกโดยตรง เซนเซอร์ประเภททั่วไปรวมถึง:
เซ็นเซอร์ piezoresistive: ใช้ผลของ piezoresistive ของวัสดุกึ่งตัวนำหรือโลหะ เมื่อความดันถูกใช้กับไดอะแฟรมเซนเซอร์ ไดอะแฟรมจะผ่านการเปลี่ยนแปลง ทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทานภายใน แปลงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าผ่านสะพานวีทสโตน
เซ็นเซอร์ความจุ: ประกอบด้วยแผ่นอิเล็กทรอดขนานสองแผ่น ความดันทำให้มีการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุระหว่างขั้วไฟฟ้าไดอะแฟรมและขั้วไฟฟ้าคงที่ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
เซ็นเซอร์ piezoelectric: ใช้ลักษณะของวัสดุ piezoelectric (เช่น คริสตัลควอตซ์) ที่สร้างชาร์จภายใต้ความดัน มันออกสัญญาณไฟฟ้าส่วนกับความดัน เซนเซอร์ประเภทนี้เหมาะสำหรับการวัดความดันไดนามิก
เซ็นเซอร์เครื่องวัดความต้านทาน: เครื่องวัดความต้านทานเป็นอุปกรณ์ที่มีความไวที่แปลงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานบนส่วนประกอบที่วัดเป็นสัญญ มันเป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักของเครื่องส่งความต้านทาน piezoresistive เครื่องวัดความต้านทานที่ใช้กันมากที่สุดคือเครื่องวัดความต้านทานโลหะและเครื่องวัดความต้านทานกึ่งตัวนํา มีเครื่องวัดความต้านทานโลหะสองประเภท: เครื่องวัดความต้านทานลวดและเครื่องวัดความต้านทานฟอยล์โลหะ โดยปกติแล้ว เครื่องวัดความตึงเครียดจะยึดติดกับพื้นผิวที่ตึงเครียดด้วยกลโดยใช้กาวพิเศษ เมื่อพื้นผิวได้รับการเปลี่ยนแปลงความเครียด เครื่องวัดความต้านทานยังผิดปกติ ทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทานของเครื่องวัดความต้านทานและการเปลี่ยนแปลงของ
2. การแปลงสัญญาณ
สัญญาณดิบจากเซนเซอร์มักจะอ่อนแอและไม่มีความสัมพันธ์เชิงเส้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณไฟฟ้าเริ่มต้นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงความดันผ่านวงจรประมวลผลสัญญาณ กระบวนการนี้อาจเกี่ยวข้องกับการแปลงแรงดันความต้านทาน, การแปลงแรงดันความจุ, ฯลฯ
3、การขยายและประมวลผลสัญญาณ
สัญญาณที่สร้างขึ้นในแรกต้องขยายและปรับเส้นโดยวงจรประมวลผลสัญญาณ เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณสามารถรับรู้ได้อย่างถูกต้องโดยระบบควบคุมภายน ขั้นตอนการประมวลผลมักจะรวมถึง:
การขยายสัญญาณ: ใช้เครื่องขยายสัญญาณในการดำเนินการเพื่อขยายสัญญาณระดับมิลลิโวลต์ที่อ่อนแอเป็นระดับโวลต์สําหรั
การชดเชยอุณหภูมิ: เซนเซอร์ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิอย่างง่ายดายและต้องชดเชยอุณหภูมิผ่านเซนเซอร์อุณหภูมิหรืออัลกอริทึมท
การแก้ไขการเชิงเส้น: สัญญาณเอาท์พุตของเซนเซอร์อาจมีลักษณะที่ไม่เชิงเส้นและต้องแก้ไขเชิงเส้นผ่านวงจรดิจิตอลหรืออนาล็อกเพื่อให้แน่ใจว่าสั
4、เอาท์พุตและการส่ง
สัญญาณที่ประมวลผลจะถูกส่งไปยังระบบการติดตามหรือควบคุมในรูปแบบของสัญญาณมาตรฐาน สัญญาณเอาท์พุตทั่วไปรวมถึง:
สัญญาณปัจจุบัน DC 4-20mA: สัญญาณมาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมอัตโนมัติด้วยข้อดีเช่นความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร
สัญญาณแรงดันไฟฟ้า DC 0-10V: เหมาะสำหรับการส่งระยะสั้นและโอกาสที่ต้องการสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
สัญญาณดิจิตอล: เช่น HART, Modbus และโปรโตคอลอื่น ๆ รองรับการตั้งค่าระยะไกล การวินิจฉัยและการปรับเทียบ และบรรลุการจัดการที่ฉลาด