Co je teplotní vysílač
Teplotní vysílač převede signál z teplotního čidla na standardní výstup, který zbytek řídicího systému umí číst. Existuje proto, že ani jedna rodina čidel nedává signál, který by řídicí systém vzal přímo: odporový prvek vrací malý odpor, který závisí na délce přívodů stejně jako na teplotě, a termočlánek vrací několik desítek mikrovoltů, které závisí na teplotě svorek stejně jako na měřené teplotě.
Vysílače se umisťují na dvě místa ze dvou spřízněných důvodů. Ten první je elektrický: přepočet signálu u čidla, dřív než stačí putovat, odstraní rušení, které signál v hodnotách mikrovoltů nebo mΩ sebere na stroji nebo podél kabelového žlabu, a odstraní chybu odporu přívodů, která by jinak seděla uvnitř odečtu. Ten druhý je organizační: proudovou smyčku 4-20 mA umí číst záznamník, vstupní karta PLC, panelový ukazatel nebo SCADA, aniž by kterýkoli z nich potřeboval vědět, jaké čidlo za ním je, a smyčku lze proměřit měřicím přístrojem.
Nabídka vysílačů je široká, protože těmto důvodům se dělá zadost v různých cenových úrovních. Terč, který se montuje do připojovací hlavice čidla, modul na DIN lištu do panelu, polní tělo pro nepříznivé prostředí a lišta izolátorů s několika kanály - to vše dělá tutéž práci s rozdílnou montáží, oddělením a hustotou kanálů. Vstup bývá obvykle konfigurovatelný, nikoli pevný, takže řadu typů čidel pokryje týž modul se vstupem nastaveným při objednávce nebo na místě.
Ke vysílači se kupující dostane z obou stran. Z strany čidla je to odpověď na dlouhé vedení nebo hlučné prostředí. Z strany systému je to adaptér, který existující vstupní kartě PLC dovolí číst teplotu, a pak je třeba rozhodnout spíš formu výstupu, oddělení a zátěž než samo čidlo.
Jak teplotní vysílač měří
Měřicí řetězec začíná u prvku. Odporový prvek se čte tak, že jím pustí malý excitační proud a změří se výsledné napětí; proud se drží nízký, aby výkon, který v prvku rozptýlí, nezvedl teplotu prvku natolik, aby to hrálo roli. Termočlánek se čte jako napětí, a protože se toto napětí generuje mezi měřicím spojem a svorkami, kde vodiče dosedají, musí se teplota na těch svorkách změřit a zohlednit kompenzací.
Signál se pak linearizuje a škáluje. Odporové čidlo sleduje zveřejněnou křivku a termočlánek polynom pro svůj písmenový typ, a linearizaci, kterou by jinak musel udělat přijímající přístroj, nese vysílač. Rozlišení vstupního stupně a přesnost vysílače jsou různé veličiny: je běžné, že rozlišení vstupu výrazně převyšuje hodnotu přesnosti, protože rozlišení má být neomezující, nikoli doladěné ke specifikované přesnosti.
Výstupní stupeň napájí proudovou smyčku. U dvouvodičového uspořádání nese týž pár vodičů napájení i signál a proud, který vysílač odebírá, je samo měření, takže vysílač musí fungovat na jakémkoli napětí, které zůstane, co si odpor smyčky vezme svůj díl. Rozpočet smyčky je proto reálné omezení: napájecí napětí, vlastní minimální provozní napětí vysílače, přijímací odpor a odpor kabelu se všechen sčítají, a bod, kde vysílač nedosáhne už na 20 mA, je bod, kde uspořádání přestává fungovat. Proto se na vysílači uvádí zátěž i napájení spolu a proto těžší zátěž zkracuje přípustnou délku kabelu.
Dva další body rozhodují, zda instalace měří, co má. Tím prvním je, kde je studený konec: vysílač uložený v hlavici čidla si kompenzaci dělá sám u svorek, zatímco vysílač v panelu spoléhá na to, že k němu dorazí kompenzační kabel. Tím druhým je oddělení. Dotýká-li se čidlo uzemněného kovu nebo čte-li jedna karta více kanálů, vysílač či oddělovač, který oddělí vstup od výstupu, zabrání tomu, aby smyčka nesla cestu mezi body, které spolu spojeny být nemají.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Rozhodnutí | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Typ vstupu | Typy odporových prvků a písmenové typy termočlánků, obvykle volené konfigurací, nikoli hardwarem | Která čidla modul umí číst. Vstup musí odpovídat čidlu, které se používá: modul nastavený na jednu rodinu podá z druhé rodiny věrohodnou, ale špatnou hodnotu. |
| Vstupní obvod | Dvouvodičové, trojvodičové nebo čtyřvodičové pro odporový prvek; pro termočlánek přímo termočlánkový drát | Kolik odporu přívodů zůstane uvnitř odečtu. U odporového prvku dvouvodičové zapojení přičte přívody k prvku a objeví se jako stálý posun; trojvodičové zapojení vyruší shodné přívody. |
| Forma výstupu | Dvouvodičové 4-20 mA, třívodičové napěťové, nebo čtyřvodičové napájené ze smyčky či zvlášť | Co přijímající přístroj umí přijmout a kolik vodičů instalace potřebuje. Dvouvodičové je obvyklá procesní odpověď a ta, kterou čeká většina vstupních karet. |
| Montáž | Terč do hlavice čidla, modul na DIN lištu, polní tělo s kabelovými vývodkami, nebo lišta izolátorů s několika kanály | Kde se děje přepočet, a tedy kde je studený konec a kde rušení. Vysílač v hlavici zkracuje cestu malého signálu; lištový modul soustředí kanály do panelu. |
| Oddělení | Žádné, vstup-výstup, nebo vstup, výstup i napájení vše odděleně | Zda mezi obvodem čidla a řídicím obvodem existuje spojení. Galvanické oddělení je to, co činí plovoucí čidlo čitelným a co zastaví vzájemné ovlivňování několika kanálů. |
| Přiřazený rozsah | Teplotní rozsah promítnutý na výstup, nastavený při objednávce a obvykle stavitelný | Rozlišení dostupné v pracovním rozsahu a co se děje mimo něj. Úzký rozsah rozliší jemně a dřív ořízne; široký rozsah nikdy neořízne a rozliší hrubě. |
Jak vybrat: teplotní vysílač
| Hledisko | Jak to ujasnit | Proč o výsledku rozhoduje |
| Čidlo, které se používá | Uveďte typ prvku a zapojení: Pt100 ve třech vodičích, Pt1000 ve dvou, termočlánek typu K. | Konfigurace vstupu i počet vodičů z toho plynou. Pokazit to je nejčastější důvod, proč vysílač čte hodnotu, která je blízko, ale není správně. |
| Rozpočet smyčky | Sečtěte přijímací odpor, odpor kabelu a minimální provozní napětí vysílače a pak zkontrolujte, že napájení ještě ustojí 20 mA. | To je výpočet, který rozhoduje, zda dvouvodičový vysílač vůbec bude fungovat. Těžší přijímací odpor nebo delší vedení mohou uspořádání dostat mimo napájení a příznakem je odečet, který na vrcholu rozsahu přestane stoupat. |
| Přiřazený rozsah | Nastavte rozsah podle pracovního rozsahu procesu, nikoli podle celého rozsahu čidla. | Rozlišení výstupu se rozkládá přes rozsah, takže těsnější rozsah rozliší uvnitř lépe. Cenou je, že cokoli mimo rozsah už není vyjádřeno a že sytostní hodnota se musí dát odlišit od skutečného odečtu. |
| Kde probíhá přepočet | Rozhodněte mezi vysílačem v hlavici a modulem do panelu nebo na lištu. | Jednotka v hlavici dělá kompenzaci u svorek a zkracuje dráhu, kterou malý signál putuje. Lištový modul vyhovuje mnoha kanálům na jednom místě a vyhovuje už položenému kompenzačnímu kabelu. |
| Požadavek na oddělení | Zjistěte, zda čidlo dosedá na uzemněný kov a zda více kanálů sdílí vstupní kartu. | Oddělení je to, co rozdělí obvody, které by jinak spojila smyčka. Kde je sonda přivařena k nádobě nebo ke stroji, obvykle není volitelné. |
| Prostředí | Uveďte okolní teplotu v místě montáže, vlhkost a zda je lokalita klasifikovaná nebo oplachovaná. | Vysílač v hlavici sedí na horkém konci a procesní teplotu vidí přes hlavici; panelová jednotka vidí panel. Obě mají limity nižší než limity čidla, kterému slouží. |
Nejbližší alternativy
teplotní vysílač: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od teplotního vysílače |
| Odporová čidla teploty | Provádí samo měření. Vysílač nemá žádný vlastní měřicí prvek, a proto se často specifikují spolu: čidlo určuje rozsah a přesnost a vysílač určuje, jak signál vypadá, když dorazí. |
| Termočlánky | Generuje napětí, které vysílač čte, a je tím čidlem, které vysílače nejvíc potřebuje, protože jeho signál je malý a jeho studený konec se musí řešit. Při krátkém vedení a přístroji nablízko se termočlánek zapojí přímo a vysílač se nedává. |
| Odporová teplotní čidla | Holý odporový prvek, dodávaný jako vývodová součástka. Má k vysílači stejný vztah jako hotová sonda: vysílač jej čte, a kde se prvek dodá bez připojovací hlavice, vysílač se obvykle umisťuje dál od něj. |
| Ukazatele teploty | Zobrazuje hodnotu, místo aby ji přepočítával. Ukazatel vezme signál smyčky nebo signál z čidla a zobrazí jej; vysílač vyrábí signál smyčky, který by ukazatel četl, a mnoho panelových přístrojů obě role spojuje. |
| Teplotní spínače | Na žádané hodnotě sepne kontakt, místo aby dával spojitou hodnotu, a volí se pro blokování, nikoli pro měření. Kde se potřebuje odečet i zásah, odečet jde z vysílače a zásah je samostatná funkce. |
| Teplotní regulátory | Čte čidlo a táhne ohřívač nebo chladič k žádané hodnotě. Regulátor obvykle bere čidlo přímo, takže vysílač se před něj přidává jen tehdy, je-li vedení dlouhé nebo má-li být signál rozveden k více zařízením. |
Vysílač se volí jako poslední a je to on, kdo umožní odpovědět cenou. Uveďte čidlo, zátěž smyčky, napájení a místo montáže, a zbytek se odvine.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Typ čidla a kolik vodičů používá
- Teplotní rozsah a přiřazený výstupní rozsah
- Požadovaná přesnost a norma, vůči které je udávána
- Forma výstupu a přijímající přístroj s jeho vstupní impedancí
- Napájecí napětí dostupné v místě montáže
- Délka kabelového vedení a rozměr vodičů již položených
- Místo montáže: hlaveň čidla, DIN lišta, polní tělo nebo lišta izolátorů
- Počet kanálů a zda vstupy mohou sdílet společný návrat
- Oddělení a požadavek na nebezpečný prostor
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání