Cảm biến và máy phát đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực thiết bị, dụng cụ và tự động hóa công nghiệp. Không giống như cảm biến, máy phát thường có tác dụng khuếch đại nhất định ngoài việc có thể chuyển đổi số lượng không có điện thành số lượng có thể đo được. Bài viết này đơn giản giới thiệu các đặc điểm của các loại máy phát khác nhau để người dùng lựa chọn.
I. Máy phát nhiệt độ tích hợp
Máy phát nhiệt độ tích hợp thường bao gồm đầu dò nhiệt độ (cặp nhiệt điện hoặc cảm biến điện trở nhiệt) và một đơn vị điện tử rắn hai dây. Sử dụng dạng mô-đun rắn để lắp đặt đầu dò nhiệt độ trực tiếp trong hộp nối, do đó tạo thành một máy phát tích hợp. Máy phát nhiệt độ tích hợp thường được chia thành hai loại điện trở nhiệt và cặp nhiệt điện.
Máy phát nhiệt độ kháng nhiệt bao gồm đơn vị chuẩn, đơn vị chuyển đổi R/V, mạch tuyến tính, bảo vệ ngược, bảo vệ giới hạn dòng chảy, đơn vị chuyển đổi V/I, v.v. Sau khi khuếch đại chuyển đổi tín hiệu điện trở nhiệt độ, nó sẽ được bù đắp bằng mạch tuyến tính cho mối quan hệ phi tuyến giữa nhiệt độ và điện trở, sau khi mạch chuyển đổi V/I sẽ xuất ra một tín hiệu dòng không đổi 4~20mA với nhiệt độ được đo thành tuyến tính.
Máy phát nhiệt độ cặp nhiệt điện thường bao gồm các đơn vị mạch như nguồn cơ sở, bù đầu lạnh, đơn vị khuếch đại, xử lý tuyến tính, chuyển đổi V/I, xử lý ngắt kết nối, bảo vệ ngược, bảo vệ giới hạn dòng điện. Nó là sau khi khuếch đại tiềm năng nhiệt điện được tạo ra bởi cặp nhiệt điện thông qua bù đầu lạnh, nắp lại bằng mạch tuyến tính để loại bỏ tiềm năng nhiệt chu và lỗi phi tuyến tính của nhiệt độ, sau khi khuếch đại zui chuyển thành tín hiệu đầu ra hiện tại 4~20mA. Để ngăn ngừa tai nạn do mất kiểm soát nhiệt độ trong phép đo cặp nhiệt điện do cặp điện bị đứt dây, mạch bảo vệ mất điện cũng được trang bị trong máy phát. Khi cặp nhiệt điện bị đứt dây hoặc kết nối kém, máy phát sẽ xuất ra giá trị lớn zui (28mA) để cho phép đồng hồ cắt nguồn.
Máy phát nhiệt độ tích hợp có ưu điểm về cấu trúc đơn giản, tiết kiệm dây dẫn, tín hiệu đầu ra lớn, khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, tuyến tính tốt, dụng cụ hiển thị đơn giản, mô-đun rắn chống động đất và chống ẩm, có bảo vệ ngược và bảo vệ giới hạn dòng chảy, làm việc đáng tin cậy và vân vân. Đầu ra của máy phát nhiệt độ tích hợp là tín hiệu 4~20mA thống nhất; Bạn có thể phù hợp với hệ thống vi máy tính hoặc các thiết bị thông thường khác. Bạn cũng có thể yêu cầu làm thiết bị đo lường phòng nổ hoặc phòng cháy chữa cháy.
II. Máy phát áp suất
Máy phát áp suất còn được gọi là máy phát khác biệt, chủ yếu bao gồm cảm biến phần tử đo điện áp, mạch mô-đun, đầu hiển thị, vỏ đồng hồ và kết nối quá trình, v.v. Nó có thể chuyển đổi các tín hiệu áp suất như khí, chất lỏng và các tín hiệu áp suất khác thành tín hiệu điện áp tiêu chuẩn để cung cấp các thiết bị thứ cấp như báo động chỉ thị, máy ghi, bộ điều chỉnh để đo lường, chỉ thị và điều chỉnh quá trình.
Sơ đồ nguyên tắc đo của máy phát áp suất được thể hiện trong Hình 3. Nguyên tắc đo lường của nó là: áp suất dòng chảy và áp suất tham chiếu tương ứng tác động lên cả hai đầu của các thành phần nhạy cảm với áp suất silicon tích hợp, và áp suất chênh lệch của nó làm biến dạng tấm silicon (với độ dịch chuyển rất nhỏ, chỉ ở mức μm) để làm cho một cầu Huis Densitive hoàn toàn năng động được làm bằng công nghệ bán dẫn trên tấm silicon truyền tín hiệu điện áp tỷ lệ mV với áp suất dưới sự điều khiển của nguồn hiện tại bên ngoài. Do tính chất mạnh mẽ của vật liệu silicon, độ tuyến tính và chỉ số chênh lệch của tín hiệu đầu ra là rất cao. Khi làm việc, máy phát áp suất chuyển đổi vật lý đo thành tín hiệu điện áp cấp mV và gửi đến bộ khuếch đại vi sai có độ phóng đại cao và có thể chống lại sự trôi dạt nhiệt độ của nhau. Tín hiệu khuếch đại sau khi chuyển đổi dòng điện áp thành tín hiệu dòng điện tương ứng, sau đó điều chỉnh phi tuyến tính, zui tạo ra tín hiệu điện áp dòng điện tiêu chuẩn tương ứng tuyến tính với áp suất đầu vào.
Máy phát áp suất có thể được chia thành máy phát áp suất chung (0,001MPa~20MP3) và máy phát áp suất vi sai (0~30kPa) theo phạm vi đo áp suất.
III. Máy phát mức
1, Máy phát mức bóng nổiNó bao gồm quả bóng nổi từ tính, ống thông đo lường, đơn vị tín hiệu, đơn vị điện tử, hộp nối và bộ phận lắp đặt. Trọng lượng riêng của quả cầu nổi từ tính nói chung nhỏ hơn 0,5, có thể trôi trên bề mặt chất lỏng và di chuyển lên xuống dọc theo ống đo. Ống thông được trang bị các thành phần đo lường, nó có thể chuyển đổi tín hiệu mức chất lỏng được đo thành tín hiệu điện trở tỷ lệ thuận với sự thay đổi mức chất lỏng dưới tác dụng ngoại từ, và chuyển đổi đơn vị điện tử thành 4~20mA hoặc đầu ra tín hiệu tiêu chuẩn khác. Máy phát là mạch mô-đun, có ưu điểm là chống axit, chống ẩm, chống sốc và chống ăn mòn. Bên trong mạch chứa mạch phản hồi liên tục và mạch bảo vệ bên trong, có thể làm cho dòng điện lớn zui đầu ra không vượt quá 28mA, do đó có thể bảo vệ nguồn điện một cách đáng tin cậy và làm cho thiết bị thứ cấp không bị hư hỏng.
2, Máy phát mức phaoLà thay đổi quả cầu nổi từ tính thành phao, nó được thiết kế theo nguyên lý nổi của Archimedes. Máy phát mức phao sử dụng công nghệ cảm biến căng màng kim loại nhỏ để đo mức, ranh giới hoặc mật độ của chất lỏng. Nó có thể thực hiện các thao tác thiết lập thông thường bằng các phím trực tiếp khi làm việc.
3, Máy phát áp suất tĩnh hoặc mứcLàm việc bằng cách sử dụng nguyên tắc đo áp suất tĩnh của chất lỏng. Nó thường sử dụng cảm biến đo áp suất silicon để chuyển đổi áp suất đo được thành tín hiệu điện, sau đó khuếch đại mạch khuếch đại và bù đắp mạch, zui sau khi đầu ra 4~20mA hoặc 0~10mA hiện tại.
IV. Máy phát vị trí điện dung
Máy phát mức điện dung thích hợp cho các doanh nghiệp công nghiệp để đo lường và kiểm soát quá trình sản xuất trong quá trình sản xuất. Nó chủ yếu được sử dụng như một phép đo và chỉ thị liên tục khoảng cách xa của mức chất lỏng hoặc mức chất rắn dạng hạt bột dẫn điện và môi trường không dẫn điện.
Máy phát mức điện dung bao gồm cảm biến điện dung và mạch mô-đun điện tử. Nó được sản xuất dòng điện liên tục 4~20mA trong hai dây thành loại cơ sở. Sau khi chuyển đổi, nó có thể được sản xuất bằng ba hoặc bốn dây, tín hiệu đầu ra được hình thành như tín hiệu tiêu chuẩn 1~5V, 0~5V, 0~10mA và các tín hiệu khác. Cảm biến điện dung bao gồm các điện cực cách điện và một thùng chứa kim loại hình trụ được trang bị phương tiện đo lường. Khi mức vật liệu tăng lên, vì hằng số điện môi của vật liệu không dẫn điện nhỏ hơn đáng kể so với hằng số điện môi của không khí, công suất điện thay đổi theo chiều cao vật liệu. Mạch mô-đun của máy phát bao gồm các đơn vị như nguồn cơ sở, điều chế độ rộng xung, chuyển đổi, khuếch đại dòng điện liên tục, phản hồi và giới hạn dòng điện. Ưu điểm của việc sử dụng nguyên tắc điều chỉnh độ rộng xung để đo là tần số thấp hơn, gây nhiễu tần số vô tuyến xung quanh, ổn định tốt, tuyến tính tốt, không trôi nhiệt độ rõ ràng, v.v.
V. Máy phát siêu âm
Máy phát siêu âm được chia thành hai loại máy phát siêu âm nói chung (không có đầu đồng hồ) và máy phát siêu âm tích hợp, máy phát siêu âm tích hợp thường được sử dụng.
Bộ chuyển đổi siêu âm tích hợp bao gồm đầu đồng hồ (chẳng hạn như màn hình LCD) và đầu dò hai phần, đầu ra trực tiếp tín hiệu 4~20mA này được lắp ráp các thành phần nhạy cảm thu nhỏ (đầu dò) và mạch điện tử, do đó làm cho kích thước nhỏ hơn, trọng lượng nhẹ hơn và rẻ hơn. Máy phát siêu âm có thể được sử dụng ở mức chất lỏng. Đo vị trí vật chất và đo lưu lượng như kênh mở, kênh mở và có thể được sử dụng để đo khoảng cách.
VI. Máy phát axit điện cực antimon
Antimon điện cực Acid Transmitter là một công cụ phân tích trực tuyến công nghiệp tích hợp phát hiện PH, tự động làm sạch, chuyển đổi tín hiệu điện thành một, nó là một hệ thống đo lường giá trị PH bao gồm các điện cực antimon và các điện cực tham chiếu. Trong dung dịch axit được thử nghiệm, do một lớp oxy hóa antimon trioxide được tạo ra trên bề mặt của điện cực antimon, một sự khác biệt tiềm năng được hình thành giữa bề mặt antimon kim loại và antimon trioxide. Kích thước của sự khác biệt tiềm năng này phụ thuộc vào nồng độ của ba antimon oxit, tương ứng với mức độ vừa phải của các ion hydro trong dung dịch axit được đo. Nếu tính vừa phải của antimon, antimon trioxide và dung dịch nước là 1, điện thế điện cực của nó có thể được tính bằng công thức Nerst.
Mạch mô-đun rắn trong máy phát axit điện cực antimon bao gồm hai phần chính. Để đảm bảo an toàn cho vai trò hiện trường, bộ phận cung cấp điện sử dụng AC 24V để cung cấp năng lượng cho thiết bị thứ cấp. Nguồn điện này, ngoài việc cung cấp năng lượng ổ đĩa cho động cơ làm sạch, nên được chuyển đổi thành điện áp DC tương ứng thông qua đơn vị chuyển đổi hiện tại để sử dụng cho mạch chuyển đổi. Phần thứ hai là đo mạch máy phát, nó gửi tín hiệu cơ sở từ cảm biến và tín hiệu độ axit PH sau khi khuếch đại để điều chỉnh độ dốc và định vị mạch điều chỉnh, để giảm điện trở bên trong tín hiệu và có thể điều chỉnh. Sau khi lặp lại tín hiệu PH khuếch đại với tín hiệu được bù nhiệt độ, tín hiệu dòng điện không đổi 4~20mA tương ứng với giá trị PH sau zui được gửi đến thiết bị thứ cấp để hoàn thành hiển thị và điều khiển giá trị PH.
VII. Máy phát nồng độ axit, kiềm, muối
Máy phát nồng độ axit, kiềm, muối xác định nồng độ bằng cách đo giá trị độ dẫn của dung dịch. Nó có thể liên tục phát hiện hàm lượng nồng độ axit, kiềm, muối trong dung dịch nước trong quá trình công nghiệp. Loại máy phát này chủ yếu được sử dụng trong xử lý nước cấp nồi hơi, pha chế dung dịch hóa học và bảo vệ môi trường và các quy trình sản xuất công nghiệp khác.
Nguyên tắc hoạt động của máy phát nồng độ axit, kiềm, muối là: trong một phạm vi nhất định, nồng độ của dung dịch axit-kiềm tỷ lệ thuận với kích thước độ dẫn của nó. Do đó, chỉ cần đo độ dẫn của dung dịch thay đổi kích thước có thể biết nồng độ axit và kiềm cao hay thấp. Khi dung dịch được thử nghiệm chảy vào một bể dẫn đặc biệt, nó có thể tương đương với một điện trở thuần túy nếu điện cực phân cực và điện dung phân phối bị bỏ qua. Khi có dòng điện xoay chiều điện áp không đổi chảy qua, dòng điện đầu ra của nó có mối quan hệ tuyến tính với độ dẫn, do đó có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nồng độ axit và kiềm trong dung dịch. Vì vậy, chỉ cần đo dòng dung dịch, bạn có thể tìm ra nồng độ axit, kiềm và muối. Máy phát nồng độ axit, kiềm, muối chủ yếu bao gồm các tế bào dẫn điện, mô-đun điện tử, đầu hiển thị và vỏ. Mạch mô-đun điện tử bao gồm các đơn vị như nguồn điện kích thích, hồ dẫn điện, bộ khuếch đại dẫn điện, bộ chỉnh lưu nhạy pha, bộ giải điều chế, bù nhiệt độ, bảo vệ quá tải và chuyển đổi dòng điện.
VIII. Máy phát dẫn điện
Nó là một dụng cụ dòng chảy (máy phát tích hợp) để gián tiếp đo nồng độ ion bằng cách đo giá trị độ dẫn của dung dịch, có thể phát hiện liên tục độ dẫn của dung dịch nước trong các quy trình công nghiệp trực tuyến.
Bởi vì dung dịch điện giải là một chất dẫn điện tốt giống như chất dẫn kim loại, nên phải có điện trở khi dòng điện chạy qua dung dịch điện giải và phù hợp với định luật Ohm. Nhưng đặc tính nhiệt độ kháng của chất lỏng, trái ngược với dây dẫn kim loại, có đặc tính nhiệt độ tiêu cực. Để phân biệt với dây dẫn kim loại, khả năng dẫn của dung dịch điện giải được thể hiện bằng độ dẫn (nghịch đảo của điện trở) hoặc độ dẫn (nghịch đảo của điện trở). Khi hai điện cực cách điện với nhau tạo thành một tế bào dẫn điện, một vòng lặp hiện tại được hình thành nếu dung dịch được đặt ở giữa nó và dòng điện xoay chiều với điện áp không đổi. Nếu kích thước điện áp và kích thước điện cực được cố định, có một mối quan hệ chức năng nhất định giữa dòng mạch và độ dẫn. Bằng cách này, độ dẫn của dung dịch được đo bằng cách đo dòng điện chảy qua dung dịch được đo. Cấu trúc và mạch của máy phát dẫn giống như máy phát nồng độ axit, kiềm, muối.
IX. Máy phát thông minh
Máy phát thông minh được cấu trúc từ pha cảm biến và vi xử lý (máy vi tính). Nó tận dụng tối đa khả năng hoạt động và lưu trữ của bộ vi xử lý để xử lý dữ liệu của cảm biến, bao gồm điều hòa tín hiệu đo (ví dụ: lọc, khuếch đại, chuyển đổi A/D, v.v.), hiển thị dữ liệu, hiệu chỉnh tự động và bù tự động, v.v.
Bộ vi xử lý là trái tim của máy phát thông minh. Nó không chỉ có thể tính toán, lưu trữ và xử lý dữ liệu đo lường, mà còn có thể điều chỉnh cảm biến thông qua vòng phản hồi để thu thập dữ liệu tốt nhất. Vì bộ vi xử lý có nhiều chức năng phần mềm và phần cứng khác nhau, nó có thể thực hiện các tác vụ mà các máy phát truyền thống khó thực hiện. Vì vậy, máy phát thông minh làm giảm độ khó sản xuất của cảm biến và cải thiện hiệu suất của cảm biến trên một chương trình lớn. Ngoài ra, máy phát thông minh cũng có các tính năng sau:
1, Với khả năng bù tự động, nó có thể bù tự động cho cảm biến phi tuyến tính, trôi nhiệt độ, trôi thời gian, v.v. bằng phần mềm.
2, có thể tự chẩn đoán, cảm biến có thể được tự kiểm tra sau khi bật nguồn để kiểm tra xem tất cả các bộ phận của cảm biến có bình thường hay không và đưa ra phán đoán.
3. Xử lý dữ liệu thuận tiện và chính xác. Dữ liệu có thể được xử lý tự động theo quy trình nội bộ, chẳng hạn như xử lý thống kê, loại bỏ các giá trị bất thường, v.v.
4. Có chức năng liên lạc hai chiều. Bộ vi xử lý không chỉ có thể nhận và xử lý dữ liệu cảm biến, mà còn có thể phản hồi thông tin đến cảm biến để điều chỉnh và kiểm soát quá trình đo.
5, có thể thực hiện lưu trữ thông tin và bộ nhớ, có thể lưu trữ dữ liệu đặc trưng của cảm biến, thông tin cấu hình và đặc tính bồi thường, v.v.
6, Với chức năng đầu ra giao diện khối lượng kỹ thuật số, tín hiệu kỹ thuật số đầu ra có thể được kết nối thuận tiện với máy tính hoặc xe buýt trường và như vậy.