Keuntungan sensor tekanan digital

Sensor tekanan digunakan dalam berbagai aplikasi industri mulai dari hidrolika dan pneumatik; pengelolaan air, hidrolika seluler dan kendaraan off-road; pompa dan kompresor; Sistem pendingin udara dan pendingin untuk rekayasa dan otomatisasi tanaman. Mereka memainkan peran kunci dalam memastikan bahwa stres sistem berada dalam batas yang dapat diterima dan membantu memastikan operasi aplikasi yang andal. Bergantung pada persyaratan pemasangan dan sistem, ada berbagai keuntungan untuk menggunakan sensor tekanan analog dan digital.

Kapan Menggunakan Digital dan AnalogSensor tekanandalam desain sistem

Jika sistem yang ada didasarkan pada kontrol analog, salah satu keuntungan menggunakan sensor tekanan analog adalah kesederhanaan pengaturannya. Jika hanya satu sinyal yang diperlukan untuk mengukur proses dinamis di lapangan, sensor analog yang dikombinasikan dengan konverter analog-ke-digital (ADC) akan menjadi solusi yang lebih sederhana, sedangkan sensor tekanan digital akan memerlukan protokol spesifik untuk membangun komunikasi dengan sensor. Jika sistem elektronik membutuhkan loop kontrol umpan balik yang sangat cepat, sensor analog yang murni adalah solusi terbaik. Untuk sistem yang tidak memerlukan waktu respons lebih cepat dari sekitar 0,5 ms, sensor tekanan digital harus dipertimbangkan, karena mereka menyederhanakan jaringan dengan beberapa perangkat digital dan membuat sistem lebih tahan di masa depan.

Waktu yang tepat untuk mempertimbangkan beralih ke sensor tekanan digital dalam sistem analog adalah meningkatkan komponen untuk memasukkan microchip yang dapat diprogram. Microchip modern sekarang lebih murah dan lebih mudah diprogram, dan integrasinya ke dalam komponen seperti sensor tekanan dapat menyederhanakan pemeliharaan dan peningkatan sistem. Ini menghemat biaya perangkat keras potensial, karena sensor digital dapat diperbarui melalui perangkat lunak daripada mengganti seluruh komponen.

Waktu yang tepat untuk mempertimbangkan beralih ke sensor tekanan digital dalam sistem analog adalah meningkatkan komponen untuk memasukkan microchip yang dapat diprogram. Microchip modern sekarang lebih murah dan lebih mudah diprogram, dan integrasinya ke dalam komponen seperti sensor tekanan dapat menyederhanakan pemeliharaan dan peningkatan sistem. Ini menghemat biaya perangkat keras potensial, karena sensor digital dapat diperbarui melalui perangkat lunak daripada mengganti seluruh komponen.

Desain plug-and-play dan panjang kabel yang lebih pendek dari sensor tekanan digital menyederhanakan pengaturan sistem dan mengurangi biaya instalasi keseluruhan untuk aplikasi yang diatur untuk komunikasi digital. Ketika sensor tekanan digital dikombinasikan dengan pelacak GPS, ia dapat menemukan dan memantau sistem jarak jauh berbasis cloud dari jarak jauh secara real-time.

Sensor tekanan digital menawarkan banyak keunggulan seperti konsumsi daya rendah, kebisingan listrik minimal, diagnostik sensor, dan pemantauan jarak jauh.

Keuntungan sensor tekanan digital

Setelah pengguna mengevaluasi apakah sensor tekanan analog atau digital terbaik untuk aplikasi yang diberikan, memahami beberapa fitur bermanfaat yang ditawarkan sensor tekanan digital untuk aplikasi industri akan membantu meningkatkan keamanan sistem, efisiensi, dan keandalan.

Perbandingan sederhana sirkuit antar-integrasi (I 2 C) dan antarmuka perifer serial (SPI)

Dua protokol komunikasi digital yang biasa digunakan dalam aplikasi industri adalah sirkuit antar-terintegrasi (I 2 C) dan antarmuka perifer serial (SPI). I2C lebih cocok untuk jaringan yang lebih kompleks karena lebih sedikit kabel yang diperlukan untuk pemasangan. Juga, I2C memungkinkan beberapa jaringan master/slave, sementara SPI hanya memungkinkan satu jaringan master/ganda budak. SPI adalah solusi ideal untuk jaringan yang lebih sederhana dan kecepatan yang lebih tinggi serta transfer data seperti membaca atau menulis kartu SD atau merekam gambar.

Sinyal Output dan Diagnostik Sensor

Perbedaan penting antara sensor tekanan analog dan digital adalah bahwa analog hanya menyediakan satu sinyal output, sementara sensor digital menyediakan dua atau lebih, seperti sinyal tekanan dan suhu dan diagnostik sensor. Misalnya, dalam aplikasi pengukuran silinder gas, informasi suhu tambahan memperluas sinyal tekanan ke dalam pengukuran yang lebih komprehensif, yang memungkinkan volume gas dihitung. Sensor digital juga memberikan data diagnostik, termasuk informasi penting seperti keandalan sinyal, kesiapan sinyal, dan kesalahan real-time, memungkinkan pemeliharaan pencegahan dan mengurangi potensi downtime.

Data diagnostik memberikan status rinci sensor, seperti apakah elemen sensor rusak, apakah tegangan pasokan benar, atau apakah ada nilai yang diperbarui dalam sensor yang dapat diperoleh. Data diagnostik dari sensor digital dapat menyebabkan keputusan yang lebih baik saat pemecahan masalah daripada sensor analog yang tidak memberikan informasi terperinci tentang kesalahan sinyal.

Manfaat lain dari sensor tekanan digital adalah bahwa mereka memiliki fitur seperti alarm yang dapat memperingatkan operator untuk kondisi di luar parameter yang ditetapkan dan kemampuan untuk mengontrol waktu dan interval bacaan, membantu mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan. Karena sensor tekanan digital menyediakan sejumlah besar output dan fungsi diagnostik, sistem keseluruhan lebih kuat dan efisien, karena data memberikan evaluasi yang lebih komprehensif dari pengoperasian sistem. Selain memperluas pengukuran dan kemampuan diagnostik diri, penggunaan sensor tekanan digital juga dapat mempercepat pengembangan dan implementasi sistem Industrial Internet of Things (IIOT) dan aplikasi data besar.

kebisingan lingkungan

Lingkungan berisik secara elektromagnetik di dekat motor, kabel panjang, atau sumber daya nirkabel dapat menciptakan tantangan gangguan sinyal untuk komponen seperti sensor tekanan. Untuk mencegah gangguan elektromagnetik (EMI) dalam sensor tekanan analog, desain perlu mencakup pengkondisian sinyal yang tepat seperti

Perisai logam ground atau komponen elektronik pasif tambahan, karena kebisingan listrik dapat menyebabkan pembacaan sinyal palsu. Semua output analog sangat rentan terhadap EMI; Namun, menggunakan output analog 4-20MA dapat membantu menghindari gangguan ini.

Sebaliknya, sensor tekanan digital kurang rentan terhadap kebisingan lingkungan daripada yang setara analognya, sehingga mereka membuat pilihan yang baik untuk aplikasi yang perlu menyadari EMI dan membutuhkan output selain solusi 4-20MA. Perlu dicatat bahwa berbagai jenis sensor tekanan digital menawarkan berbagai tingkat kekokohan EMI, tergantung pada aplikasinya. Sirkuit integrasi integrasi (I2C) dan protokol digital antarmuka perifer (SPI) yang sangat cocok untuk jenis kabel yang kurang dari 5m. pada resistor. Untuk sistem yang membutuhkan kabel yang lebih panjang hingga 30m, Canopen (dengan pelindung opsional) atau sensor tekanan digital IO-link akan menjadi pilihan terbaik untuk kekebalan EMI, meskipun mereka membutuhkan lebih dari I2C dan rekanan antarmuka perifer (SPI) High Power Consumption).

Perlindungan Data Menggunakan Pemeriksaan Redundansi Siklik (CRC)

Sensor digital menawarkan opsi untuk memasukkan CRC ke dalam chip untuk membantu memastikan bahwa pelanggan dapat mengandalkan sinyal. CRC dari data komunikasi adalah suplemen untuk pemeriksaan integritas memori chip internal, memungkinkan pengguna untuk 100% memverifikasi output sensor, memberikan langkah-langkah perlindungan data tambahan untuk sensor. Fungsi CRC sangat ideal untuk aplikasi sensor tekanan di lingkungan yang berisik, seperti yang dipasang di dekat pemancar dalam sistem berbasis cloud. Dalam hal ini, ada peningkatan risiko kebisingan yang mengganggu chip sensor dan menghasilkan bit flips yang dapat mengubah pesan komunikasi. CRC tentang integritas memori akan melindungi memori internal dari korupsi tersebut dan memperbaikinya jika perlu. Demikian juga, beberapa sensor digital juga memberikan CRC tambahan dalam komunikasi data, yang menunjukkan bahwa data yang ditransmisikan antara sensor dan pengontrol telah rusak dan dapat memicu upaya lain untuk mengevaluasi sensor pembacaan. Dalam beberapa kasus, pengguna akhir mengelompokkan ini dengan melakukan komunikasi dengan sensor dengan sensor. CRC menyederhanakan proses ini dan memberikan fleksibilitas yang lebih besar kepada perancang. Selain pemeriksaan validitas data, beberapa produsen telah menambahkan lebih banyak elektronik untuk menekan noise dari sumber seperti wifi, bluetooth, gsm, dan pita ISM untuk lebih melindungi validitas data.

Sensor tekanan digital di tempat kerja mendukung jaringan distribusi air pintar

Kehilangan air akibat kebocoran, pengukuran yang tidak akurat, konsumsi yang tidak sah atau kombinasi ketiganya adalah tantangan konstan untuk jaringan distribusi air yang besar. Menerapkan sensor tekanan digital berdaya rendah ke node di seluruh jaringan distribusi air adalah cara praktis dan hemat biaya untuk memetakan jaringan distribusi air regional dan memungkinkan utilitas untuk mendeteksi dan menemukan area di mana terjadi kehilangan air yang tidak terduga.

Ketika diterapkan pada simpul dari seluruh jaringan distribusi air, sensor tekanan digital dapat membantu mengidentifikasi area kehilangan air yang tidak terduga, sehingga secara efektif memecahkan masalah dan meningkatkan efisiensi sistem.

Sensor tekanan yang cocok untuk aplikasi ini biasanya disegel secara hermetis ke IP69K atau modular untuk memberikan pelanggan fleksibilitas desain yang lebih besar. Untuk mencegah air menembus sensor sepanjang umur aplikasi, beberapa produsen sensor tekanan menggunakan koneksi hermetis kaca-ke-logam. Segel kaca-ke-logam adalah kedap air dan menciptakan segel kedap udara di "atas" sensor, yang membantu sensor mencapai IP69K. Penyegelan ini berarti bahwa sensor selalu mengukur perbedaan tekanan antara zat dalam aplikasi dan udara di sekitarnya, mencegah penyimpangan offset.

Peraturan sistem gas bertekanan yang ditingkatkan

Sensor tekanan memainkan berbagai peran penting dalam pemantauan dan pengiriman udara dan gas medis bertekanan di seluruh jaringan distribusi. Dalam jenis aplikasi ini, sensor tekanan dapat bertanggung jawab atas kontrol kompresor dan berbagai fungsi pemantauan, termasuk asupan dan aliran output, knalpot silinder, dan status filter udara. Sementara sinyal tekanan tunggal dapat secara tidak langsung mengukur jumlah partikel gas di lokasi dalam sistem yang lebih baik, kombinasi pada lokasi yang disediakan oleh Sensor untuk memberikan jumlah yang lebih baik. Ini memungkinkan pengembang sistem untuk lebih dekat dengan kondisi operasi yang ideal untuk aplikasi.

Meskipun masih ada beberapa instalasi yang paling cocok untuk menggunakan sensor tekanan analog, semakin banyak aplikasi industri 4.0 yang mendapat manfaat dari menggunakan rekan digital mereka. Dari kekebalan EMI dan jaringan yang dapat diskalakan hingga diagnostik sensor dan perlindungan data, sensor tekanan digital memungkinkan pemantauan jarak jauh dan pemeliharaan prediktif, meningkatkan efisiensi dan keandalan sistem. Desain sensor yang kuat dengan spesifikasi seperti peringkat IP69K, pemeriksaan integritas data tambahan, dan elektronik onboard yang luas untuk perlindungan EMI akan membantu meningkatkan masa pakai dan mengurangi kesalahan sinyal potensial.