Анализ ключевых показателей эффективности преобразователя дифференциального давления – реакция на ступенчатое воздействие
Тконцепция переходного процессадатчик дифференциального давления
Переходная характеристика датчика дифференциального давления определяется изменением выходного сигнала датчика с течением времени при внезапном изменении входного давления от одного стабильного значения к другому. Эта характеристика наглядно отражает скорость, стабильность и точность отклика датчика на резкие изменения давления и является важным показателем для оценки его динамических характеристик.
Основные параметры и значения переходной характеристики
Время задержки: время, необходимое от скачкообразного изменения входного давления до заметного изменения выходного сигнала датчика. Оно отражает скорость реакции датчика на изменения давления. Например, в некоторых системах, требующих быстрого отклика, таких как системы контроля давления в аэрокосмической отрасли, слишком большое время задержки может привести к пропуску критически важных ранних стадий изменения давления, что приведет к неверной оценке состояния системы.
Время нарастания: время, необходимое для нарастания выходного сигнала от 10% до 90% от установившегося значения. Этот параметр в основном используется для измерения способности датчика быстро увеличивать выходной сигнал при внезапном увеличении входного давления, отражая скорость реакции датчика на процесс нарастания давления. Например, в некоторых химических реакциях давление быстро нарастает в начале реакции. Более короткое время нарастания помогает зафиксировать начальную стадию изменения давления, тем самым улучшая мониторинг и управление процессом реакции.
Время реакции на скачок = время задержки t1 + время нарастания t3
Характеристики реакции на ступенчатое воздействие распространенных датчиков дифференциального давления
Кремниевый пьезорезистивный датчик дифференциального давления: он отличается компактными размерами, простой конструкцией, высокой чувствительностью, хорошим динамическим откликом и т.д. Скорость его реакции на скачок относительно высока, что позволяет ему хорошо отслеживать быстрые изменения давления. Это обусловлено тем, что чувствительный элемент датчика давления основан на пьезорезистивном эффекте полупроводниковых материалов. При изменении давления сопротивление диффузионного резистора может быстро меняться, что обеспечивает быструю реакцию выходного сигнала на скачок давления.
Емкостный датчик дифференциального давления: использует дифференциальную емкость в качестве чувствительного элемента и обладает высокой точностью, стабильностью и надежностью. Его реакция на скачок относительно стабильна, а выброс обычно невелик, но время нарастания может быть относительно длительным. Это связано с тем, что изменение емкости требует определенного времени для достижения стабильного значения, но после достижения стабильности точность и стабильность выходного сигнала высоки.
Факторы, влияющие на реакцию на скачок
Механические свойства датчика: Механические свойства чувствительной части датчика дифференциального давления, такие как диафрагма, сильфон и другие упругие чувствительные элементы, оказывают большое влияние на переходную характеристику. Если масса упругого чувствительного элемента велика, его инерция приводит к замедлению реакции, увеличению времени задержки и времени нарастания. Например, более тяжёлая диафрагма деформируется дольше при скачкообразном изменении давления, что приводит к задержке и медленному нарастанию выходного сигнала датчика.
Постоянная времени и характеристики затухания внутренних цепей: Цепи внутри передатчика, такие как цепи усиления сигнала и фильтрующие цепи, имеют определённые постоянные времени и характеристики затухания. Большая постоянная времени цепи приведёт к задержке изменения сигнала и повлияет на скорость отклика. Характеристики затухания определяют, будет ли выходной сигнал колебаться, и степень этих колебаний. Если затухание слишком мало, легко получить большой выброс и долговременные колебания; если затухание слишком велико, это может привести к слишком медленному отклику.
Эффективность передачи энергии между датчиком и средой: Эффективность передачи энергии между датчиком и измеряемой средой также влияет на реакцию датчика на скачок давления. Например, при наличии воздушного зазора или плохом контакте между средой и мембраной датчика передача давления задерживается, и датчик не успевает распознать скачок давления. Кроме того, вязкость и другие характеристики среды также влияют на скорость передачи энергии. Среда с высокой вязкостью может замедлить реакцию датчика на изменение давления.
Монокристаллический кремнийдатчик дифференциального давления
Монокристаллический кремниевый преобразователь дифференциального давления Микрокибер использует монокристаллический кремниевый пьезорезистивный датчик давления со встроенным АЦП высокого разрешения, который может обеспечивать ступенчатый эффект до 250 мс (различные диапазоны будут иметь определенные различия), что соответствует более жестким условиям работы на месте.
Некоторые показатели производительности монокристаллического кремниевого датчика дифференциального давления приведены ниже:
· Поддержка последних версий протоколов ХАРТ, ФФ H1, ПРОФИБУС ПА и ПРОФИБУС ДП,
· Пройти сертификационные испытания на совместимость с ХАРТ, ФФ, ПА и ДП.
· Типы давления включают: избыточное давление, абсолютное давление и дифференциальное давление.
· Максимальная точность: ±0,075% полной шкалы (20 ℃ ℃, отношение диапазонов 10:1)
· Долгосрочная стабильность: верхний предел диапазона ±0,2%/5 лет.
Промышленная точка доступа в Интернет
Компания Микрокибер занимается исследованиями и разработками, производством, продажами и комплексным применением промышленных продуктов Интернета вещей.
Микрокибер — первый в Китае и третий в мире стек протоколов полевой шины, прошедший международную сертификацию, первый прибор полевой шины в Китае, прошедший международную сертификацию, первое демонстрационное приложение сетевой системы управления в Китае и первая функция в Китае, прошедшая международную сертификацию, первый беспроводной ХАРТ-продукт в Китае, прошедший международную сертификацию и т. д.
Микрокибер – одно из основных подразделений, реализующих важные национальные научно-технические проекты в области промышленного Интернета вещей и промышленной автоматизации. За годы работы мы реализовали ряд крупных национальных научно-технических проектов, включая Национальный план исследований и разработок в области высоких технологий (План 863), а также разработку интеллектуального производственного оборудования. Мы также участвовали в специальных проектах и других национальных научно-технических планах.
Компания Микрокибер накопила богатый опыт в области технических возможностей, технических достижений и технических резервов, а также имеет сильную команду НИОКР для защиты устойчивого развития продукции компании.
