Drucksensoren bieten eine Vielzahl von Spannungsausgangsoptionen – was unterscheidet also eigentlich einen analogen Spannungsausgang von einem anderen? Werfen wir einen Blick darauf.
Katalog
Da sich Controller, die Sensorsignale lesen, weiterentwickelt haben, haben Designer jetzt weitaus mehr Flexibilität. Viele Ausgabeoptionen unterscheiden sich nur geringfügig – einige Hersteller verschaffen sich durch kundenspezifische Designs einen Vorsprung, während andere spezifische Vorteile bieten. Die hier besprochenen Ausgangstypen benötigen alle mindestens eine 10-V-Gleichstromversorgung (0–10-V- und 1–10-V-Ausgänge erfordern normalerweise 12 V Gleichstrom). Der ratiometrische 0,5-4,5-V-Ausgang wird traditionell von einer geregelten 5-V-Gleichstromversorgung gespeist, es gibt jedoch auch andere Anordnungen. Millivolt-Ausgänge haben auch ihre eigenen Vorteile, aber dieser Artikel konzentriert sich auf verstärkte Spannungsausgänge von Drucksensoren.
Nullreferenzierte Ausgänge
Herkömmliche Drucksensorausgänge umfassen 0–5 V und 0–10 V. In Europa ist es üblich, auf Null bezogene Ausgänge zu verwenden, die bei 0 V liegen, wenn der Druck Null ist. Diese Sensoren können als Dreileiter- oder Vierleitergeräte gebaut werden. Der Vorteil von 0–10 V liegt auf der Hand – man erhält damit die doppelte Spanne von 0–5 V. Der Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass es bei Nulldruck kein Signal gibt, sodass man nicht sagen kann, ob wirklich kein Druck vorhanden ist oder ob der Sensor ausgefallen ist (z. B. ein unterbrochener Draht, ein beschädigtes Sensorelement oder eine Überspannung im Schaltkreis). Nehmen Sie zum Beispiel die Wasserdrucküberwachung: Wenn der Sensor 0 V anzeigt, kann das System nicht zwischen wirklich keinem Druck und einem defekten Sensor unterscheiden. Diese Unklarheit kann zu Ausfällen bei der Pumpensteuerung und im schlimmsten Fall zu Überschwemmungen führen.
Ausgänge, die auch bei Nulldruck noch eine Spannung anzeigen
Um dieses Problem zu umgehen, gibt es Sensoren, die auch bei Nulldruck noch eine Spannung liefern – WF bietet Varianten wie 1–5 V, 1–6 V, 0,25–5 V und 1–10 V. Der 1–5-V-Typ ist am gebräuchlichsten: Er gibt 1 V bei Nulldruck aus und liefert eine Messspanne von 4 V, sodass er eine nützliche „lebende“ Anzeige liefert. Die Optionen 1–6 V und 1–10 V eignen sich für Anwendungen, die eine größere Spanne erfordern und dennoch ein Signal ungleich Null bei Nulldruck haben müssen. Ein 0,5–2,5-V-Ausgang wird häufig in der Fernerkundung verwendet, insbesondere für batterie- oder solarbetriebene Geräte – die niedrigeren Spannungen und Ströme tragen dazu bei, die Betriebslebensdauer zu verlängern. Ein Nullwert von 0,5 V zeigt deutlich, dass der Sensor funktioniert; Die 2,5-V-Spanne bietet immer noch eine ausreichende Auflösung für Druck- oder Füllstandmessungen.
Intelligente Fehlersignalisierung
Industrielle Drucksensoren werden immer intelligenter. Mit moderner Elektronik und Mikrocontrollern können Sensoren so programmiert werden, dass sie einen „Fehler“-Zustand melden. Sie können die Ausgabe so einstellen, dass sie außerhalb des normalen Bereichs liegt (z. B. etwa 10 % unter dem Minimum oder über dem Maximum), um ein Problem zu kennzeichnen. Wenn also ein Überdruckereignis die Isoliermembran zerreißt, kann ein 1–5-V-Sensor so konfiguriert werden, dass er weniger als 1 V oder mehr als 5 V ausgibt, um den Controller zu alarmieren. In Pumpensteuerungssystemen trägt eine solche Funktion dazu bei, Überschwemmungen, Trockenlauf oder übermäßigen Verschleiß zu vermeiden.
WF-Drucksensoren decken einen sehr großen Messbereich ab – von unter 1 PSI bis zu 100.000 PSI.
Abschluss
Wählen Sie den Ausgang, der Spanne/Auflösung, Fehlererkennung und Leistung/Kompatibilität in Einklang bringt – 1–5 V ist eine sichere Allround-Wahl; 0–10 V, wenn Sie eine größere Spanne wünschen; Niederspannungsausgänge für leistungsbegrenzte Fernsysteme.
Die obige Einführung kratzt nur an der Oberfläche der Anwendungen der Drucksensortechnologie. Wir werden weiterhin die verschiedenen Arten von Sensorelementen untersuchen, die in verschiedenen Produkten verwendet werden, wie sie funktionieren und welche Vor- und Nachteile sie haben. Wenn Sie detailliertere Informationen zu den hier besprochenen Themen wünschen, können Sie sich die entsprechenden Inhalte weiter unten in diesem Handbuch ansehen. Wenn Sie unter Zeitdruck stehen, können Sie auch hier klicken, um die Details dieser Leitfäden herunterzuladen PDF -Daten des Luftdrucksensorprodukts.
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