Публикации

Электромагнитная совместимость аналоговых и цифровых датчиков давления

В вопросах электромагнитной совместимости (ЭМС) решающими являются требования конкретной сферы применения. Несмотря на то, что мы живем в "цифровой век", это не означает, что "цифровое" всегда лучшее. Данное утверждение относится и к аналоговым датчикам давления.

Аналоговые датчики давления были созданы в результате промышленной революции более 150 лет назад. За долгое время они практически не претерпели изменений. Современные технологии позволяют создавать более стабильные, более точные и компактные аналоговые датчики давления. Даже появление во второй половине прошлого века цифровых датчиков не смогло вытеснить их аналоговых родственников. Для этого есть веские причины: цифровые датчики давления подходят не везде.

Цифровые и аналоговые датчики: сравнение

Сигнал аналоговых устройств передается в виде импульса тока или напряжения. Чаще всего используется стандартный сигнал 4–20 мА, затем 0–10 В и реже 0,5–4,5 В. Пьезорезистивные датчики измеряют давление по деформации мембраны. Деформация мембраны приводит к изменению сопротивления диффузионных резисторов, соединенных друг с другом измерительным мостом Уитстона. Это изменение сопротивления преобразуется в электрический сигнал.

Компенсация нуля или ошибки диапазона также выполняется с помощью аналоговой схемы.

Цифровые датчики давления используют для передачи измеренных значений цифровые интерфейсы, такие как RS-485 с Modbus. Их можно назвать приборами с промышленной сетью связи. В отличие от аналоговых датчиков давления, здесь электрический сигнал об изменении сопротивления оцифровывается напрямую. Компенсация типичных ошибок, таких как температурная, осуществляется через микропроцессор.

В каких случаях аналоговый датчик ― лучшее решение?

Даже беглое сравнение показывает, что цифровые датчики давления обладают множеством преимуществ. Это практично: сигнал от аналогового датчика необходимо оцифровать, прежде чем его можно будет обработать. А если нужно, чтобы измеренное значение непосредственно отображалось на дисплее, цифровой сигнал ― безусловное преимущество. Кроме того, цифровые датчики ― единственный вариант проведения дистанционных измерений. В автоматизированной системе управления процессом преимущество также за цифровыми датчиками давления.

Как цифровые, так и аналоговые датчики давления могут давать точные результаты. Тем не менее цифровые приборы немного предпочтительнее, особенно там, где требуется высокая точность, ведь все компенсации являются чисто цифровыми. Однако при измерениях в динамических процессах лучшим вариантом зачастую оказываются аналоговые датчики давления.

Несмотря на все преимущества цифровых датчиков, аналоговые приборы имеют свои плюсы. С одной стороны, аналоговые и цифровые датчики различаются по стоимости. Если вам не нужны все преимущества цифровых приборов, то и не стоит переплачивать, приобретая их. Однако это экономическое соображение не единственный довод в пользу аналоговых приборов: в большинстве аналоговых датчиков давления используется стандартный выходной сигнал 4-20 мА, который не подвержен воздействию индукционной связи.

Индуктивные помехи: на что обратить внимание

Аналоговые датчики давления часто наиболее безопасны для использования в условиях высокого напряжения, вызванного магнитными полями. Хотя это не повод полностью отказываться от цифровых датчиков в подобных условиях. Соблюдение мер предосторожности поможет предотвратить или значительно уменьшить помехи от индуктивной связи при установке датчика давления.

В качестве простого примера рассмотрим применение насоса. При его включении мгновенно возникает большой ток, который создает большое магнитное поле. Если соединительная линия датчика давления установлена параллельно насосу, она находится под воздействием этого магнитного поля. Появившееся напряжение вызывает помехи в датчике давления. Возмущения варьируются в зависимости от типа датчика: в аналоговых устройствах появляется «шум» в измеренных значениях, в цифровых передача сигнала может полностью прерваться.

Казалось бы, целесообразно тщательно продумать положение соединительной линии во время монтажа. Однако в некоторых ситуациях выбора может не быть. Тогда нужно экран кабеля надлежащим образом заземлить для отвода сигналов помех в землю.


Начало активности (дата): 17.04.2020
17.04.2020
Просмотров:251

Возврат к списку

Нажмите для звонка
8 800 333-65-54
Многоканальный
8 (812) 640-36-69
Офис в г. Санкт-Петербург