Nyomásszabályozó

Milyen konverziós és feldolgozási folyamatok vesznek részt az érzékelő által az eredeti jelkimenet és a nyomásvezérlő által felismerhető jel között?

Jelérzékelés és előzetes átalakítás
A nyomásérzékelő elsődleges feladata az, hogy pontosan érzékelje a rendszer nyomásváltozásait. Függetlenül attól, hogy mechanikus (például membrán, rugócső) vagy elektronikus (például piezorsistance, piezoelektromos, kapacitási) érzékelő, a magja a fizikai hatások felhasználása a nem elektromos nyomás mennyiségének mérhető elektromos mennyiséggé vagy mechanikai elmozdulássá történő átalakításához. Az elektronikus érzékelők esetében ez a folyamat általában az anyag fizikai tulajdonságainak közvetlen változásait magában foglalja, például az ellenállási érték növekedése vagy csökken a nyomás növekedésével, és a kapacitási érték megváltozik a film távolságának megváltozásával. A mechanikus érzékelők deformációval továbbítják a nyomásinformációkat, és mérhető elmozdulássá vagy erővé alakítják.

Jelerősítés és szűrés
Mivel az érzékelő által az eredeti jel kimenete gyakran gyenge, zajt és interferenciát tartalmaz, a jelerősítést és a szűrést kell elvégezni. A jelerősítő szerepe az, hogy a gyenge eredeti jelet elég nagy amplitúdóvá tegye, hogy a következő áramkör pontosan azonosítsa és feldolgozza azt. A szűrés a magas frekvenciájú zaj- és interferencia komponensek eltávolítására a jelben, valamint a jel-zaj arányának és stabilitásának javításához. Ezt a folyamatot általában analóg áramkörökkel, például alacsony áteresztőképességű szűrőkkel, sávszűrőkkel stb. Használják, a jel tisztaságának és pontosságának biztosítása érdekében.

Jel kondicionálás és linearizálás
Noha az amplifikáció és a szűrés utáni jel viszonylag tiszta és stabil, még mindig szükség lehet további kondicionálásra és linearizálásra. A jelkondicionálás magában foglalja a jel eltolásának, nyereségének, fázisának és egyéb paramétereinek beállítását a jel és a nyomásváltozás közötti szigorú megfelelés biztosítása érdekében. A linearizáció néhány nemlineáris érzékelő kimeneti jellemzőinek korrekciója, valamint a matematikai algoritmusok vagy az áramköri tervezés révén jó lineáris kapcsolat van a kimeneti jel és a nyomásváltozás között. Ez a folyamat elengedhetetlen a rendszer mérési pontosságának és vezérlési teljesítményének javításához.

Digitális átalakítás
A digitális technológia fejlesztésével egyre több nyomásszabályozó Használjon digitális jelfeldolgozási technológiát. Ezért az analóg jeleket digitálisan meg kell konvertálni analóg-digitális konverterekkel (ADC). Az ADC a folyamatos analóg jeleket diszkrét digitális jelekké alakítja, ez a folyamat három lépést foglal magában: mintavétel, kvantálás és kódolás. A mintavétel a folyamatos analóg jelek időben történő diszkretizálása; A kvantálás a mintavételezett értékek véges számú diszkrét értékre történő feltérképezése; A kódolás a kvantált értékek konvertálása bináris számokká vagy más digitális kódok formáira. A digitálisan konvertált jel magasabb az interferenciaellenes képességgel, és számítógéppel könnyebben feldolgozható.

Jelfeldolgozás és döntéshozatal
A digitális tartományban a nyomásszabályozó további folyamatokat folytat és elemzi a vett digitális jelet. Ez a folyamat magában foglalhatja a fejlett feldolgozási technológiákat, például a Signal Denoising, a szolgáltatás kitermelését és a mintafelismerést. A feldolgozási eredmények alapján a vezérlő megfelelő vezérlési döntéseket hoz, például a szelepnyílás beállítását, a szivattyú indítását vagy leállítását stb. A döntéshozatali folyamat komplex vezérlő algoritmusokat és logikai ítéleteket vonhat maga után annak biztosítása érdekében, hogy a rendszer különféle munkakörülmények között fenntartsa a stabil működési állapotot.

Visszajelzés és zárt hurkú vezérlés
A pontos nyomásszabályozás elérése érdekében a nyomásszabályozó általában egy zárt hurkú vezérlési stratégiát fogad el. Ez azt jelenti, hogy a vezérlő nemcsak az aktuális nyomásjel alapján hozza meg a vezérlési döntéseket, hanem folyamatosan figyelemmel kíséri a rendszer nyomásváltozásait, és a vezérlő kimenetet a visszacsatolás jel alapján beállítja. A folyamatos visszacsatolási és beállítási folyamat révén a rendszer fokozatosan megközelítheti és stabilizálódhat az előre beállított nyomástartományon belül. Ez a zárt hurkú vezérlési mechanizmus biztosítja a nyomásszabályozó rendszer stabilitását és megbízhatóságát.