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来自模拟设备的模拟压力表和数字压力表传输形式

发布时间:2022-09-20 16:25:03点击量:

 关于电磁兼容性(EMC),个别应用的需求是决定性的:虽然我们生活在数字化时代,但这并不意味着“数字化”总是最好的解决方案。这也适用于压力变送器。模拟压力变送器是工业革命的产物。他们在很长一段时间内几乎没有改变。现代生产工艺已经生产出更稳定、更准确和更小的模拟压力变送器。上世纪下半叶出现的数字压力测量技术并没有取代它们的模拟技术。并且有充分的理由:数字压力变送器并不适合所有应用。

来自模拟设备的模拟压力表和数字压力表传输形式(图1)

 一、数字压力传感器与模拟压力传感器的区别


 来自模拟设备的信号以模拟电流或电压信号的形式传输。4-20 mA标准信号最常用,0-10 V次之,0.5-4.5 Vrat很少使用。在压阻式压力传感器中,压力是通过膜的变形来测量的。膜片的变形会导致互连扩散电阻器的电阻发生变化,从而形成惠斯通测量电桥。这种电阻变化被转换成电信号。零误差或跨度误差的补偿也通过模拟电路完成。


 数字压力传感器使用带有Modbus的RS-485等数字接口来传输测量值。因此,它们也可以称为现场总线变送器。与模拟压力传感器相比,电阻变化的电信号是直接数字化的。温度误差等典型误差的补偿由微处理器实现。


 二、如何选择最好的数字模拟压力传感器?


 这个简短的比较表明数字压力变送器有很多优点。这些也是实用的:来自模拟压力传感器的信号必须在处理之前进行数字化。例如,如果测量值必须直接显示在显示器上,则数字信号是一个优势。此外,当必须远程进行测量时,数字压力变送器是唯一的选择。当压力用作自动化过程控制系统中的控制变量时,数字仪表也很重要。


 数字和模拟压力变送器都可以提供高度准确的结果。然而,数字压力变送器有一点优势,特别是在精度要求非常高的应用中,因为所有补偿都是纯数字的。但是,如果需要测量动态过程,模拟压力传感器通常是更好的选择。


 尽管数字压力传感器具有明显的优势,但它们的模拟传感器仍然有用。一方面,模拟和数字之间的差异也是成本问题。如果您不需要数字测量仪器的好处,您不应该为此支付额外费用。然而,这种经济考虑并不是模拟设备在某些情况下比数字设备更适合的唯一原因:大多数模拟压力变送器使用的4-20 mA标准输出信号在很大程度上不受电感耦合影响。


 三、传感器选择应用注意事项


 在磁场引起的高电压噪声环境中使用时,模拟压力变送器通常是最安全的选择。尽管如此,这并不是在这种环境下完全放弃数字压力变送器的理由。安装压力变送器时,预防措施可以防止或充分限制感应耦合的干扰。


 在这方面以泵应用为例。当泵启动时,会产生瞬间的大电流,从而产生相应的大磁场。如果压力变送器的连接线与泵平行安装,则处于该磁场的影响范围内。产生的电压会干扰压力变送器。干扰因压力变送器而异:对于模拟设备,测量值中存在“噪音”。使用数字压力变送器,信号传输可以完全中断。因此,在此示例中,建议在安装过程中仔细考虑连接线的位置。

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