เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ คืออะไร
เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิแปลงสัญญาณจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิเป็นเอาต์พุตมาตรฐานที่ส่วนอื่นของระบบควบคุมอ่านได้ มันมีอยู่เพราะเซ็นเซอร์ทั้งสองตระกูลไม่ได้ผลิตสัญญาณที่ระบบควบคุมรับได้โดยตรง ธาตุความต้านทานให้ค่าความต้านทานเล็ก ๆ ที่ขึ้นกับทั้งความยาวสายและอุณหภูมิ ส่วนเทอร์โมคัปเปิลให้แรงดันเพียงไม่กี่สิบไมโครโวลต์ที่ขึ้นกับทั้งอุณหภูมิของขั้วต่อและอุณหภูมิที่กำลังวัด
เครื่องส่งสัญญาณถูกติดในสองตำแหน่งด้วยเหตุผลสองข้อที่เกี่ยวข้องกัน ข้อแรกคือเชิงไฟฟ้า การแปลงสัญญาณที่เซ็นเซอร์ก่อนที่มันจะเดินทาง ขจัดสัญญาณรบกวนที่สัญญาณระดับไมโครโวลต์หรือมิลลิโอห์มเก็บได้บนเครื่องจักรหรือตลอดรางเคเบิล และขจัดความคลาดเคลื่อนจากความต้านทานของสายที่มิฉะนั้นจะอยู่ในค่าที่อ่าน ข้อที่สองคือเชิงองค์กร ลูป 4-20 mA ถูกอ่านได้โดยเครื่องบันทึก การ์ดอินพุต PLC ตัวบ่งชี้บนแผง หรือระบบ SCADA โดยไม่ต้องมีใครรู้ว่าข้างหลังคือเซ็นเซอร์อะไร และทดสอบลูปได้ด้วยมิเตอร์
ช่วงของเครื่องส่งสัญญาณกว้างเพราะเหตุผลเหล่านั้นถูกตอบสนองในระดับต้นทุนที่ต่างกัน แผงวงจรเล็กที่ติดในหัวขั้วเซ็นเซอร์ โมดูลราง DIN สำหรับแผง ตัวเรือนภาคสนามสำหรับสภาพแวดล้อมที่โหดร้าย และตัวแยกสัญญาณบนรางที่มีหลายช่อง ล้วนทำงานเดียวกันด้วยการติดตั้ง การแยก และความหนาแน่นช่องที่ต่างกัน อินพุตมักกำหนดค่าได้ไม่ใช่ตายตัว ช่วงของชนิดเซ็นเซอร์จึงถูกครอบด้วยโมดูลเดียวกัน โดยตั้งอินพุตตอนสั่งหรือที่หน้างาน
ผู้ซื้อมาถึงเครื่องส่งสัญญาณจากปลายใดปลายหนึ่ง จากฝั่งเซ็นเซอร์ มันคือคำตอบของระยะเดินสายยาวหรือสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวน จากฝั่งระบบ มันคือตัวปรับที่ทำให้การ์ดอินพุต PLC ที่มีอยู่แล้วอ่านอุณหภูมิได้ และเมื่อเป็นเช่นนั้นสิ่งที่ต้องกำหนดคือรูปแบบเอาต์พุต การแยก และภาระ ไม่ใช่ตัวเซ็นเซอร์
เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ วัดอย่างไร
ห่วงโซ่การวัดเริ่มที่ธาตุ ธาตุความต้านทานถูกอ่านโดยจ่ายกระแสกระตุ้นเล็ก ๆ ผ่านมันแล้ววัดแรงดันที่เกิดขึ้น กระแสถูกทำให้ต่ำเพื่อให้กำลังที่มันกระจายในธาตุไม่ทำให้อุณหภูมิธาตุสูงขึ้นจนมีผล เทอร์โมคัปเปิลถูกอ่านเป็นแรงดัน และเพราะแรงดันนั้นเกิดขึ้นระหว่างรอยต่อวัดกับขั้วที่สายลงไปถึง อุณหภูมิที่ขั้วเหล่านั้นจึงต้องถูกวัดและชดเชย
จากนั้นสัญญาณถูกทำให้เป็นเส้นตรงและปรับสเกล RTD ตามเส้นโค้งที่ประกาศไว้ และเทอร์โมคัปเปิลตามพหุนามของชนิดตัวอักษรของมัน และเครื่องส่งสัญญาณแบกการทำให้เป็นเส้นตรงที่อุปกรณ์รับจะต้องทำเอง ความละเอียดของภาคหน้าเทียบกับความแม่นยำของเครื่องส่งสัญญาณเป็นคนละปริมาณ ตัวแปลงที่มีความละเอียดมากกว่าค่าความแม่นยำมากเป็นเรื่องปกติ เพราะความละเอียดต้องไม่เป็นตัวจำกัด มากกว่าจะถูกจับคู่กับความแม่นยำที่ระบุ
ภาคเอาต์พุตขับลูปกระแส ในการจัดแบบสองสาย ตัวนำคู่เดียวกันแบกทั้งไฟเลี้ยงและสัญญาณ และกระแสที่เครื่องส่งสัญญาณดึงคือการวัด เครื่องส่งสัญญาณจึงต้องทำงานบนแรงดันที่เหลืออยู่หลังจากความต้านทานลูปได้ส่วนของมันไป งบประมาณลูปจึงเป็นข้อจำกัดจริง แรงดันไฟเลี้ยง แรงดันทำงานต่ำสุดของเครื่องส่งสัญญาณเอง ตัวต้านทานรับ และความต้านทานสาย รวมกันทั้งหมด และจุดที่เครื่องส่งสัญญาณไปถึง 20 mA ไม่ได้อีกคือจุดที่การจัดวางหยุดทำงาน นี่คือเหตุผลที่ภาระและไฟเลี้ยงถูกระบุด้วยกันบนเครื่องส่งสัญญาณ และเหตุผลที่ภาระหนักขึ้นทำให้ระยะเดินสายที่อนุญาตสั้นลง
อีกสองข้อกำหนดว่าการติดตั้งวัดสิ่งที่ควรวัดหรือไม่ ข้อแรกคือรอยต่ออ้างอิงเย็นอยู่ที่ใด เครื่องส่งสัญญาณที่ติดในหัวเซ็นเซอร์ชดเชยเองข้างขั้วต่อ ส่วนตัวที่ติดบนแผงพึ่งสายชดเชยที่เดินมาถึงมัน ข้อที่สองคือการแยก ที่ใดเซ็นเซอร์แตะโลหะที่ต่อดิน หรือที่ใดหลายช่องถูกอ่านโดยการ์ดเดียว เครื่องส่งสัญญาณหรือตัวแยกสัญญาณที่แยกอินพุตออกจากเอาต์พุตจะกันไม่ให้ลูปแบกเส้นทางระหว่างจุดที่ไม่ควรเชื่อมถึงกัน
ตัวเลือกการกำหนดค่า
ข้อกำหนดส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยการตัดสินใจเหล่านี้ ไม่ใช่โดยชั้นความแม่นยำ แต่ละข้อจำกัดข้อถัดไป จึงต้องตัดสินตามลำดับ
| การตัดสินใจ | ตัวเลือกที่ต้องกำหนด | สิ่งที่กำหนดจริง ๆ |
| ชนิดอินพุต | ชนิดธาตุความต้านทานและชนิดตัวอักษรของเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งปกติถูกเลือกในการกำหนดค่าไม่ใช่ด้วยฮาร์ดแวร์ | เซ็นเซอร์ใดที่โมดูลอ่านได้ อินพุตต้องตรงกับเซ็นเซอร์ที่ใช้ โมดูลที่กำหนดค่าสำหรับตระกูลหนึ่งจะรายงานค่าที่ดูสมเหตุสมผลแต่ผิดเมื่อรับอีกตระกูล |
| วงจรอินพุต | สอง สาม หรือสี่สายสำหรับธาตุความต้านทาน สายเทอร์โมคัปเปิลต่อตรงสำหรับเทอร์โมคัปเปิล | ความต้านทานของสายที่ยังเหลืออยู่ในค่าที่อ่าน บนธาตุความต้านทาน การต่อสองสายบวกสายเข้ากับธาตุและปรากฏเป็นค่าเลื่อนคงที่ การต่อสามสายหักล้างสายที่เท่ากัน |
| รูปแบบเอาต์พุต | 4-20 mA แบบสองสาย แรงดันแบบสามสาย หรือลูปสี่สายที่เลี้ยงจากลูปหรือเลี้ยงแยก | สิ่งที่อุปกรณ์รับยอมรับได้ และจำนวนตัวนำที่การติดตั้งต้องใช้ สองสายคือคำตอบปกติในงานกระบวนการและเป็นแบบที่การ์ดอินพุตส่วนใหญ่คาดหวัง |
| การติดตั้ง | แผงวงจรในหัวเซ็นเซอร์ โมดูลราง DIN ตัวเรือนภาคสนามที่มีทางเข้าสาย หรือแถบตัวแยกสัญญาณหลายช่อง | การแปลงเกิดที่ใด และด้วยเหตุนั้นรอยต่ออ้างอิงเย็นและสัญญาณรบกวนอยู่ที่ใด เครื่องส่งสัญญาณติดหัววัดทำให้เส้นทางสัญญาณเล็กสั้นลง โมดูลรางรวมช่องไว้ในแผง |
| การแยก | ไม่มี แยกอินพุตกับเอาต์พุต หรือแยกอินพุต เอาต์พุต และไฟเลี้ยงออกจากกันทั้งหมด | ว่ามีเส้นทางระหว่างวงจรเซ็นเซอร์กับวงจรควบคุมหรือไม่ การแยกทางกัลวานิกคือสิ่งที่ทำให้เซ็นเซอร์แบบลอยอ่านได้ และกันไม่ให้หลายช่องรบกวนกัน |
| ช่วงที่กำหนดให้ | ย่านอุณหภูมิที่แมปเข้ากับเอาต์พุต ตั้งตอนสั่งและปกติปรับได้ | ความละเอียดที่ใช้ได้ตลอดย่านทำงานและสิ่งที่เกิดนอกย่าน ช่วงแคบแยกได้ละเอียดและตัดยอดเร็วขึ้น ช่วงกว้างไม่ตัดยอดเลยและแยกได้หยาบ |
วิธีเลือก เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ
| ปัจจัย | วิธีกำหนดให้ชัด | ทำไมจึงเป็นตัวกำหนดคำตอบ |
| เซ็นเซอร์ที่ใช้อยู่ | ระบุชนิดธาตุและการต่อ เช่น Pt100 สามสาย Pt1000 สองสาย หรือเทอร์โมคัปเปิลชนิด K | การกำหนดค่าอินพุตตามมาจากข้อนี้ และจำนวนสายด้วย การได้ข้อนี้ผิดคือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของเครื่องส่งสัญญาณที่อ่านค่าใกล้เคียงแต่ไม่ถูก |
| งบประมาณลูป | บวกตัวต้านทานรับ ความต้านทานสาย และแรงดันทำงานต่ำสุดของเครื่องส่งสัญญาณ แล้วตรวจว่าไฟเลี้ยงยังขับ 20 mA ได้ | นี่คือการคำนวณที่กำหนดว่าเครื่องส่งสัญญาณแบบสองสายจะทำงานได้หรือไม่เลย ตัวต้านทานรับที่หนักขึ้นหรือระยะที่ยาวขึ้นอาจทำให้การจัดวางอยู่นอกไฟเลี้ยง และอาการคือค่าที่อ่านหยุดเพิ่มที่ยอดย่าน |
| ช่วงที่กำหนดให้ | ตั้งช่วงให้เป็นย่านทำงานของกระบวนการ ไม่ใช่ย่านเต็มของเซ็นเซอร์ | ความละเอียดเอาต์พุตกระจายไปทั่วช่วง ช่วงที่แคบกว่าจึงแยกได้ดีกว่าในนั้น ราคาที่จ่ายคือสิ่งใดนอกช่วงไม่ถูกแสดงอีก และค่าอิ่มตัวต้องแยกออกจากค่าจริงได้ |
| การแปลงเกิดที่ใด | ตัดสินระหว่างเครื่องส่งสัญญาณติดหัววัดกับโมดูลบนแผงหรือราง | เครื่องติดหัววัดชดเชยที่ขั้วต่อและทำให้เส้นทางที่สัญญาณเล็กเดินสั้นลง โมดูลรางเหมาะกับหลายช่องในที่เดียว และเหมาะกับสายชดเชยที่เดินไว้อยู่แล้ว |
| ข้อกำหนดการแยก | ตรวจว่าเซ็นเซอร์แตะโลหะที่ต่อดินหรือไม่ และหลายช่องใช้การ์ดอินพุตร่วมกันหรือไม่ | การแยกคือสิ่งที่แบ่งวงจรที่จะเชื่อมถึงกันผ่านลูป ที่ใดหัววัดถูกเชื่อมติดกับภาชนะหรือเครื่องจักร มักไม่ใช่ตัวเลือกที่ละได้ |
| สภาพแวดล้อม | ระบุอุณหภูมิแวดล้อมที่ตำแหน่งติดตั้ง ความชื้น และว่าพื้นที่ถูกจัดชั้นหรือต้องล้างน้ำ | เครื่องส่งสัญญาณติดหัววัดอยู่ที่ปลายร้อนและเห็นอุณหภูมิกระบวนการผ่านหัว เครื่องบนแผงเห็นอุณหภูมิแผง ทั้งสองมีขีดจำกัดที่ต่ำกว่าขีดจำกัดของเซ็นเซอร์ที่มันให้บริการ |
ทางเลือกที่ใกล้ที่สุด
ประเภทที่คำถามสำหรับ เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ มักกลายเป็น และจุดที่การเลือกถูกตัดสินอย่างแท้จริง
| ทางเลือกที่ใกล้ที่สุด | สิ่งที่แยกมันออกจากเครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ |
| เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบ RTD | ทำการวัดเอง เครื่องส่งสัญญาณไม่มีธาตุรับรู้ในตัวเอง สองอย่างจึงมักถูกระบุด้วยกัน เซ็นเซอร์กำหนดย่านและความแม่นยำ ส่วนเครื่องส่งสัญญาณกำหนดว่าสัญญาณหน้าตาอย่างไรเมื่อไปถึง |
| เทอร์โมคัปเปิล | สร้างแรงดันที่เครื่องส่งสัญญาณอ่าน และเป็นเซ็นเซอร์ที่ต้องการเครื่องส่งสัญญาณมากที่สุด เพราะสัญญาณเล็กและต้องจัดการรอยต่ออ้างอิงเย็น บนระยะสั้นและเครื่องอยู่ใกล้ เทอร์โมคัปเปิลถูกต่อตรงและไม่ติดเครื่องส่งสัญญาณ |
| ตัวตรวจวัดอุณหภูมิแบบความต้านทาน | ธาตุความต้านทานเปล่า ที่ส่งมาเป็นชิ้นส่วนมีสาย ความสัมพันธ์กับเครื่องส่งสัญญาณเหมือนหัววัดที่สมบูรณ์ เครื่องส่งสัญญาณอ่านมัน และที่ใดธาตุถูกส่งมาโดยไม่มีหัวขั้วต่อ เครื่องส่งสัญญาณมักถูกติดแยกออกไป |
| ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ | แสดงค่าไม่ใช่แปลงค่า ตัวบ่งชี้รับสัญญาณลูปหรือสัญญาณเซ็นเซอร์แล้วแสดงออกมา ส่วนเครื่องส่งสัญญาณผลิตสัญญาณลูปที่ตัวบ่งชี้จะอ่าน และเครื่องบนแผงจำนวนมากรวมสองบทบาทไว้ด้วยกัน |
| สวิตช์อุณหภูมิ | ให้หน้าสัมผัสที่จุดตั้งค่าไม่ใช่ค่าต่อเนื่อง และถูกเลือกสำหรับการล็อกประสานไม่ใช่สำหรับการวัด ที่ใดต้องมีทั้งค่าที่อ่านและการทริป ค่าที่อ่านมาจากเครื่องส่งสัญญาณและการทริปเป็นหน้าที่แยก |
| เครื่องควบคุมอุณหภูมิ | อ่านเซ็นเซอร์และขับเครื่องทำความร้อนหรือความเย็นเข้าหาจุดตั้งค่า เครื่องควบคุมมักรับเซ็นเซอร์โดยตรง เครื่องส่งสัญญาณจึงถูกเพิ่มข้างหน้าเฉพาะที่ระยะยาวหรือสัญญาณต้องถูกแบ่งใช้ |
เครื่องส่งสัญญาณถูกเลือกเป็นชิ้นสุดท้าย และมันคือสิ่งที่ทำให้คำตอบแรกอ้างราคาได้ ระบุเซ็นเซอร์ ภาระลูป ไฟเลี้ยง และตำแหน่งติดตั้ง แล้วที่เหลือตามมาเอง
สิ่งที่ควรระบุในคำถาม
คำตอบแรกเป็นใบเสนอราคาได้เลยแทนที่จะเป็นชุดคำถาม หากคำถามมีข้อมูลเหล่านี้ เมื่อไม่ทราบตัวเลข ให้ส่งคำอธิบายงาน แล้วเราจะยืนยันว่าสื่อถึงอะไร
- ชนิดเซ็นเซอร์และจำนวนตัวนำที่มันใช้
- ย่านอุณหภูมิและช่วงเอาต์พุตที่กำหนดให้
- ความแม่นยำที่ต้องการและมาตรฐานที่ระบุอ้างอิง
- รูปแบบเอาต์พุตและอุปกรณ์รับ พร้อมอิมพีแดนซ์อินพุตของมัน
- แรงดันไฟเลี้ยงที่ใช้ได้ ณ ตำแหน่งติดตั้ง
- ความยาวเดินสายและขนาดตัวนำที่ติดตั้งไว้แล้ว
- ตำแหน่งติดตั้ง: หัวเซ็นเซอร์ ราง DIN ตัวเรือนภาคสนาม หรือแถบตัวแยกสัญญาณ
- จำนวนช่อง และอินพุตใช้ร่วมคืนทางเดียวกันได้หรือไม่
- ข้อกำหนดการแยกและข้อกำหนดพื้นที่อันตรายถ้ามี
- จำนวน ท่าเรือปลายทาง และวันที่ต้องการรับของ