Basınç denetleyicisi

Sensör tarafından orijinal sinyal çıkışı ile basınç denetleyicisinin tanıyabileceği sinyal arasında hangi dönüşüm ve işleme işlemleri dahildir?

Sinyal algısı ve ön dönüşüm
Basınç sensörünün birincil görevi, sistemdeki basınç değişikliklerini doğru bir şekilde algılamaktır. Mekanik (diyafram, yay tüpü gibi) veya elektronik (piezoresistans, piezoelektrik, kapasitans gibi) sensörü olsun, çekirdeği, elektriksel olmayan basınç miktarını ölçülebilir bir elektriksel miktara veya mekanik yer değiştirmeye dönüştürmek için fiziksel etkileri kullanmaktır. Elektronik sensörler için, bu işlem genellikle basınç artışı ile direnç değeri artar veya azalır ve film aralığının değişimi ile kapasitans değeri değişir gibi, malzemenin fiziksel özelliklerinde doğrudan değişiklikler içerir. Mekanik sensörler basınç bilgilerini deformasyon yoluyla iletir ve ölçülebilir bir yer değiştirme veya kuvvete dönüştürür.

Sinyal amplifikasyonu ve filtreleme
Sensör tarafından orijinal sinyal çıkışı genellikle zayıf olduğundan ve gürültü ve parazit içerdiğinden, sinyal amplifikasyonu ve filtreleme yapılmalıdır. Sinyal amplifikatörünün rolü, zayıf orijinal sinyali yeterince büyük bir genliğe yükseltmektir, böylece sonraki devre doğru bir şekilde tanımlayabilir ve işleyebilir. Filtreleme, sinyaldeki yüksek frekanslı gürültü ve parazit bileşenlerini çıkarmak ve sinyalin sinyal-gürültü oranını ve sinyalin stabilitesini artırmak için kullanılır. Bu işlem genellikle sinyalin saflığını ve doğruluğunu sağlamak için düşük geçişli filtreler, bant geçiren filtreler vb. Gibi analog devreler kullanılarak uygulanır.

Sinyal koşullandırma ve doğrusallaştırma
Amplifikasyon ve filtreleme sonrası sinyal nispeten net ve kararlı olsa da, yine de daha fazla koşullandırma ve doğrusallaştırma gerekebilir. Sinyal şartlandırması, sinyalin ofsetini, kazancını, fazını ve diğer parametrelerin ayarlanmasını içerir. Doğrusallaştırma, bazı doğrusal olmayan sensörlerin çıkış özelliklerinin düzeltilmesidir ve matematiksel algoritmalar veya devre tasarımı yoluyla, çıkış sinyali ile basınç değişikliği arasında iyi bir doğrusal ilişki sunulur. Bu işlem, sistemin ölçüm doğruluğunu ve kontrol performansını artırmak için çok önemlidir.

Dijital dönüşüm
Dijital teknolojinin geliştirilmesi ile giderek daha fazla basınç denetleyicisi Dijital sinyal işleme teknolojisini kullanın. Bu nedenle, analog sinyallerin analog-dijital dönüştürücüler (ADC'ler) tarafından dijital olarak dönüştürülmesi gerekir. ADC, sürekli analog sinyalleri üç adım içeren bir işlem olan ayrı dijital sinyallere dönüştürür: örnekleme, nicemleme ve kodlama. Örnekleme, sürekli analog sinyallerin zamanında ayrıklaştırılmasıdır; Nicelleştirme, örneklenen değerlerin sınırlı sayıda ayrık değerle eşleştirilmesidir; Kodlama, nicelenmiş değerlerin ikili sayılara veya diğer dijital kod formlarına dönüştürülmesidir. Dijital olarak dönüştürülmüş sinyal daha yüksek etkileşim anti-profesyonel yeteneğe sahiptir ve bilgisayar tarafından işlenmesi daha kolaydır.

Sinyal işleme ve karar verme
Dijital alanda, basınç denetleyicisi alınan dijital sinyali daha da işler ve analiz eder. Bu işlem, sinyal denoising, özellik çıkarma ve örüntü tanıma gibi gelişmiş işleme teknolojilerini içerebilir. İşleme sonuçlarına dayanarak, denetleyici valf açıklığının ayarlanması, pompanın başlatılması veya durdurulması vb.

Geri bildirim ve kapalı döngü kontrolü
Kesin basınç kontrolü elde etmek için, basınç denetleyicisi genellikle kapalı döngü kontrol stratejisi benimser. Bu, kontrolörün yalnızca geçerli basınç sinyaline göre kontrol kararları alacağı, aynı zamanda sistemdeki basınç değişikliklerini sürekli olarak izleyeceği ve kontrol çıkışını geri bildirim sinyaline göre ayarlayacağı anlamına gelir. Sürekli geri bildirim ve ayarlama süreci yoluyla, sistem önceden ayarlanmış basınç aralığında kademeli olarak yaklaşabilir ve stabilize edebilir. Bu kapalı döngü kontrol mekanizması, basınç kontrol sisteminin stabilitesini ve güvenilirliğini sağlar.