Ένας μετατροπέας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για την αλλαγή μιας μορφής ενεργειακού σήματος σε άλλη μορφή ενεργειακού σήματος. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται συχνά στη μέτρηση, συστήματα ελέγχου , και αυτοματοποίηση, όπου τα ηλεκτρικά σήματα αλλάζουν από μία μορφή σε άλλες φυσικές ποσότητες όπως δύναμη, ενέργεια, φως, ροπή, θέση, κίνηση κ.λπ. Η διαδικασία αλλαγής από μια μορφή ενέργειας σε άλλες ονομάζεται μεταγωγή. ΕΝΑ αισθητήρας ενεργεί ως μορφοτροπέας χρησιμοποιώντας μία μορφή ενέργειας και αλλάζει σε άλλη μορφή ενέργειας. Για παράδειγμα, ένας αισθητήρας ροχαλητού χρησιμοποιεί τις δονήσεις ροχαλητού για να δημιουργήσει ένα ηλεκτρικό σήμα. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του μετατροπέα πίεσης, τύποι μορφοτροπέων και εφαρμογές.
Τι είναι ένας μορφοτροπέας πίεσης;
Ένας μετατροπέας πίεσης ή ένας πομπός πίεσης χρησιμοποιείται για να αλλάξει την εφαρμοζόμενη πίεση σε ένα ηλεκτρικό σήμα το οποίο είναι μετρήσιμο. Παρόλο που υπάρχουν στην αγορά διάφοροι τύποι μορφοτροπέων πίεσης, αλλά ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους είναι ο μορφοτροπέας πίεσης.
Αυτή η διαδικασία μετατροπής μπορεί να γίνει με τη φυσική παραμόρφωση του στελέχους που συνδέεται με το διάφραγμα του μορφοτροπέα πίεσης και ενσύρματο στο σχεδιασμό μιας γέφυρας Wheatstone. Μόλις εφαρμοστεί η πίεση σε αυτόν τον μορφοτροπέα, τότε δημιουργεί την εκτροπή του διαφράγματος. Το στέλεχος θα δημιουργήσει την αλλαγή μιας ηλεκτρικής αντίστασης που είναι ανάλογη με τη δύναμη.
μορφοτροπέας presure
Αυτό το είδος μορφοτροπέα περιλαμβάνει δύο βασικά μέρη όπως ένα ελαστικό υλικό και μια ηλεκτρική συσκευή. Εδώ το ηλεκτρικό υλικό παραμορφώνεται μόλις εκτεθεί υπό πίεση και η ηλεκτρική συσκευή αναγνωρίζει την παραμόρφωση.
Ο σχηματισμός ελαστικού υλικού μπορεί να γίνει σε διάφορα μεγέθη και σχήματα με βάση την αρχή της αίσθησης. Το ελαστικό υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχηματισμό μιας λεπτής ελαστικής μεμβράνης η οποία είναι γνωστή ως ένα διάφραγμα . Η ηλεκτρική συσκευή που ενώνεται από το διάφραγμα για να κάνει έναν μορφοτροπέα πίεσης εξαρτάται από την αρχή λειτουργίας ενός χωρητικού, επαγωγικού ή αντίστασης.
Τύποι μετατροπέων πίεσης
Η ταξινόμηση των μορφοτροπέων πίεσης μπορεί να γίνει βάσει του σχεδιασμού. Αυτά είναι διαθέσιμα σε διαφορετικά μεγέθη καθώς και σχήματα, ωστόσο, η τεχνολογία εντός του μορφοτροπέα μπορεί επίσης να ποικίλει. Υπάρχουν τέσσερις τύποι μετατροπέων πίεσης που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Στρατόμετρο
- Χωρητικότητα
- Ποτενσιομετρική
- Καλώδιο συντονισμού
Ηλεκτρικές έξοδοι μετατροπέα πίεσης
Υπάρχουν τρία είδη ηλεκτρικών εξόδων που χρησιμοποιούνται για αυτόν τον τύπο μορφοτροπέα όπως mV (mill volt), V (volt) & mA (current). Τα ζητήματα μπορούν να αποφευχθούν επιλέγοντας την ηλεκτρική έξοδο για μια συγκεκριμένη εφαρμογή καθώς και την καλωδίωση του μορφοτροπέα για τον τύπο της ηλεκτρικής εξόδου. Για κάθε τύπο ηλεκτρικής εξόδου, συζητούνται οι ακόλουθες οδηγίες καλωδίωσης και οι κατάλληλες εφαρμογές.
κύκλωμα μετατροπέα πίεσης
mV (βολτ μύλου)
Γενικά, ένας μετατροπέας με ηλεκτρική έξοδο mV μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εργαστηριακές εφαρμογές. Αυτά είναι φθηνά, μικρά σε μέγεθος και χρειάζονται RPS (ρυθμιζόμενη τροφοδοσία) . Το επίπεδο του σήματος mV είναι πολύ χαμηλό και περιορίζεται σε μικρές αποστάσεις, όπως 200 πόδια. Είναι εξαιρετικά επίπεδο για να απομακρυνθεί η ηλεκτρική εισβολή από άλλο κοντά σε ηλεκτρικά σήματα
V (βολτ)
Γενικά, ο μορφοτροπέας με μεγεθυσμένη τάση o / p χρησιμοποιείται στη βιομηχανία φωτός καθώς και σε συστήματα διασύνδεσης υπολογιστών, όπου απαιτείται σήμα DC υψηλού επιπέδου. Λόγω αυτής της σταθερής ρύθμισης σήματος, αυτά είναι ακριβά & μεγάλα μεγέθη όταν συγκρίνουμε με mV ηλεκτρικούς μετατροπείς o / p. Τα σήματα τάσης που μεγεθύνονται μπορούν να ταξιδέψουν σε ενδιάμεσες αποστάσεις που είναι πολύ ανώτερες στην αντίστασή τους να απομακρύνονται οι ηλεκτρικές παρεμβολές σε σύγκριση με το σήμα mV .
Ρεύμα
Ένας μορφοτροπέας μπορεί να παράγει mV, ρεύμα εξόδου με διαφορετική τάση. Αλλά ένας πομπός μπορεί να παράγει μόνο την τρέχουσα έξοδο. Και πάλι Λόγω αυτής της σταθερής ρύθμισης σήματος, οι πομποί είναι μεγαλύτεροι, ακριβοί σε σύγκριση με τους μετατροπείς mV o / p. Όχι με τους μετατροπείς τάσης mV & εξόδου, ένα ηλεκτρικό σήμα είναι ανθεκτικό στην απομάκρυνση των ηλεκτρικών παρεμβολών. Ένα ηλεκτρικό σήμα μπορεί επίσης να μεταδώσει έως και μεγάλες αποστάσεις.
Προβλήματα που προκλήθηκαν κατά την εγκατάσταση του μορφοτροπέα
Αυτοί οι μετατροπείς είναι η μέτρηση της ακρίβειας των ηλεκτρικών συσκευών. Η εγκατάσταση αυτών των συσκευών μπορεί να γίνει σωστά για να διασφαλιστεί η καλύτερη απόδοση καθώς και η μεγάλη διάρκεια ζωής. Κάθε συσκευή έχει δύο διαφορετικές συνδέσεις όπως ηλεκτρικές και μηχανικές. Για να αποφευχθούν προβλήματα, η καλωδίωση των συσκευών και η μηχανική σύνδεση πρέπει να διευθετούνται σωστά.
Η σύνδεση διεργασίας κάθε μορφοτροπέα πρέπει να προστατεύεται στενά σε ένα μέρος. Οι περισσότεροι από τους μορφοτροπείς διατίθενται με σπειρώματα όπως BSP διαφορετικά NPT στο εξάρτημα του σωλήνα. Είναι σημαντικό να επιβεβαιωθεί ότι αυτή η διάταξη συνδυάζεται σωστά από τη θύρα πίεσης.
Ζητήματα βαθμονόμησης μετατροπέα πίεσης
Εάν αυτός ο μορφοτροπέας έχει ρυθμιστεί σωστά και ρυθμιστεί κατά τη στερέωση, δεν θα πρέπει να χρειάζεται επαναλαμβανόμενη βαθμονόμηση. Προτείνεται ότι η βαθμονόμηση του μορφοτροπέα μπορεί να επαληθευτεί με βάση μία φορά το χρόνο.
Ωστόσο, εάν αντιμετωπίζετε ακραία μετατόπιση σε τοποθεσίες βαθμονόμησης, τότε είναι μια ένδειξη ότι έχουμε επιλέξει έναν ελαττωματικό μορφοτροπέα. Για παράδειγμα, εάν αντιμετωπίζετε πρόβλημα σε ένα μέρος με εισβολή από ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, διαφορετικά ο θόρυβος που παράγεται από βαρύ εξοπλισμό, τότε απαιτείται ένας πομπός με σταθερή ρύθμιση σήματος.
Προστασία του μορφοτροπέα
Ο μετατροπέας πίεσης μπορεί να υποστεί ζημιά λόγω κάποιων απροσδόκητων αιχμών πίεσης. Αυτά μπορεί να συμβούν λόγω του σφυριού του νερού, διαφορετικά οι παλμοί πίεσης κινούνται σε όλο το σύστημα. Έτσι, αυτός ο μορφοτροπέας μπορεί να προστατευτεί από ζημιές εγκαθιστώντας ένα snubber στο σύστημα. Ωστόσο, οι snubbers εκτελούν αργό χρόνο αντίδρασης μέτρησης.
Εφαρμογές μετατροπέα πίεσης
- Αυτοί οι μετατροπείς μπορούν να εφαρμοστούν σε οποιαδήποτε εφαρμογή υγρής ισχύος που απαιτεί ακριβή και υψηλής ανάλυσης μέτρηση δύναμης.
- Αυτοί οι μορφοτροπείς χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται μέτρηση της δύναμης με ενσωματωμένο ψηφιακή οθόνη .
- Αυτοί οι μορφοτροπείς μπορούν να εφαρμοστούν σε εφαρμογές κλειστού βρόχου, όπως αντιστάθμιση της ηλεκτρονικής πίεσης, η οποία θα υπολογίσει τη δύναμη ανάντη και κατάντη σχετικής βρύσης μέτρησης για τον ακριβή υπολογισμό της πτώσης πίεσης.
- Αυτοί οι μορφοτροπείς χρησιμοποιούνται σε αντλίες κλειστού βρόχου για έλεγχο.
- Αυτοί οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται όπως ένας ηλεκτρονικά μεταβαλλόμενος διακόπτης πίεσης.
Αυτό λοιπόν έχει να κάνει μετατροπείς πίεσης που είναι ανθεκτικά καθώς και ανθεκτικά. Αυτά έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε βιομηχανίες. Παρουσιάστηκαν αρκετά προβλήματα λόγω ακατάλληλης τοποθέτησης. Κατά την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος μετατροπέα, η συσκευή πρέπει να είναι τοποθετημένη στη σωστή θέση. Εάν ο μετατροπέας σταματήσει να λειτουργεί κατά τη χρήση, υπολογίστε την εκπεμπόμενη αμπέρ, διαφορετικά η ακατέργαστη τάση χωρίς πίεση από τον μετατροπέα και μετρήστε επίσης την πλήρη χωρητικότητα στην πίεση. Εάν το σήμα δεν αλλάξει, τότε μπορούμε να αποφασίσουμε ότι η συσκευή δεν αντιδρά στην πίεση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα προβλήματα του μορφοτροπέα μπορούν να προσδιοριστούν με επισκευή, επαναβαθμονόμηση αλλιώς αυτός ο μορφοτροπέας μπορεί να αλλάξει. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του μετατροπέα πίεσης;
