4-20 माप्रेशर ट्रांसमीटरऔद्योगिक स्वचालन में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले दबाव माप उपकरणों में से एक है . इसका कार्य सिद्धांत भौतिक संवेदन, सिग्नल रूपांतरण, और वर्तमान ट्रांसमिशन प्रौद्योगिकियों को जोड़ता है . नीचे इसके मुख्य वर्कफ़्लो का एक विस्तृत टूटना है:
1. प्रेशर सेंसिंग स्टेज
संवेदन तत्व:
एक धातु डायाफ्राम (e . g ., 316l स्टेनलेस स्टील) या एक सिलिकॉन पीज़ोरेसिस्टिव सेंसर . का उपयोग करता है, जब दबाव लागू किया जाता है, तो डायाफ्रैग माइक्रो-डिफॉर्मेशन (तनाव प्रभाव) से गुजरता है।
पीज़ोरेसिस्टिव इफेक्ट (सेमीकंडक्टर सेंसर के लिए):
सिलिकॉन डायाफ्राम पर व्हीटस्टोन पुल दबाव के साथ प्रतिरोध को बदलता है, दबाव के लिए एक मिलिवोल्ट-स्तरीय वोल्टेज सिग्नल संकेत को उत्पादन करता है (e . g ., 0-100mv) .}
2. सिग्नल रूपांतरण और प्रवर्धन
सेंसर सिग्नल प्रोसेसिंग:
कच्चे विद्युत सिग्नल को एक उच्च-परिशुद्धता एम्पलीफायर (e . g ., INA जैसे एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर) द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।
अनुरूप-डिजिटल रूपांतरण (एडीसी):
कुछ स्मार्ट ट्रांसमीटर पहले एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल (e . g ., एक 24- बिट ADC के माध्यम से) के माध्यम से एक माइक्रोप्रोसेसर .} द्वारा रैखिककरण के लिए परिवर्तित करते हैं।
3. वर्तमान आउटपुट नियंत्रण
वोल्टेज-टू-क्यूरेंट रूपांतरण (v/i सर्किट):
कोर घटक एक समर्पित करंट-लूप आईसी है, जो संसाधित सिग्नल को 4-20 MA वर्तमान में परिवर्तित करता है:
4maशून्य दबाव (e {{{0}}} g ., 0 kpa) . के अनुरूप है
20maपूर्ण-पैमाने पर दबाव (e . g ., 100 kPa) . के अनुरूप है
दो तार सिद्धांत:
बिजली की आपूर्ति (आमतौर पर 24v डीसी) और सिग्नल एक ही दो तारों को साझा करें . 4MA "लाइव शून्य बिंदु" शक्ति और सिग्नल ट्रांसमिशन दोनों प्रदान करता है .
निरंतर-वर्तमान विशेषता: वर्तमान मूल्य लाइन प्रतिरोध द्वारा अप्रभावित रहता है (लोड प्रतिरोध के लिए कम या 250 {के बराबर) .
4. तापमान मुआवजा और रैखिककरण
तापमान बहाव सुधार:
एक अंतर्निहित तापमान सेंसर (e . g ., pt100) वास्तविक समय में परिवेश के तापमान की निगरानी करता है, एल्गोरिदम . के माध्यम से थर्मल बहाव की भरपाई करता है
अनैतिकता सुधार:
माइक्रोप्रोसेसर पूर्ण पैमाने पर रैखिकता सुनिश्चित करने के लिए कच्चे सेंसर डेटा पर बहुपद फिटिंग लागू करता है (e . g ., {0 . 1% fs)।
5. एंटी-इंटरफेरेंस डिज़ाइन
विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी):
औद्योगिक वातावरणों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को दबाने के लिए शील्ड केबल और फ़िल्टर सर्किट (e . g ., π-filters) का उपयोग करता है।
अलगाव प्रौद्योगिकी:
ऑप्टिकल या चुंबकीय अलगाव ग्राउंड लूप हस्तक्षेप (उच्च-शोर वातावरण में सामान्य) . को रोकता है
प्रमुख विशेषताएं विश्लेषण
|
विशेषता |
विवरण |
|
लाइव शून्य बिंदु (4ma) |
सिग्नल टूटने से डिवाइस पावर-ऑफ (0 ma) को अलग करता है<3.8mA triggers an alarm). |
|
लागत-बचत दो-तार |
अलग -अलग पावर वायरिंग को हटा देता है, स्थापना को सरल बनाता है (विशेष रूप से रिमोट ट्रांसमिशन के लिए, 1 किमी या उससे अधिक तक) . |
|
आंतरिक सुरक्षा |
4MA शुरू करने से स्पार्क्स को रोकता है, जिससे यह खतरनाक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त हो जाता है (एक सुरक्षा अवरोध की आवश्यकता होती है) . |
विशिष्ट अनुप्रयोग
1. प्रक्रिया नियंत्रण:
तेल पाइपलाइन दबाव निगरानी (4ma=कोई दबाव नहीं, 20ma=10 mpa) .
2. तरल स्तर माप:
हाइड्रोस्टेटिक दबाव के माध्यम से तरल ऊंचाई की गणना करता है, वर्तमान आनुपातिक स्तर के साथ .
3. उपकरण संरक्षण:
ट्रिगर शटडाउन जब कंप्रेसर आउटलेट दबाव सीमा से अधिक हो जाता है (20ma से अधिक या बराबर) .
