Выходной сигнал датчика или какие сигналы выбрать для автоматизации производства.

27 January

Добрый день, друзья! Сегодня мы расскажем о типах выходных сигналов датчиков температуры.


Ни для кого не секрет, что автоматизация сегодня охватывает практически все сферы нашей деятельности: от управления АЭС до бытовых задач— например, поддержания заданных параметров микроклимата в комнате.

Управление многочисленными установками и механизмами невозможно без точных измерений различных физических величин — давления, влажности, загазованности, расхода, частоты вращения и многих других. Но с задачами измерения температуры мы встречаемся чаще всего.

Как работает сигнал?


Диапазон и условия измерений температуры варьируются, поэтому есть целые классы термодатчиков, отличающихся друг от друга сенсорами, способами монтажа, материалами, выходными сигналами... Но главное, принцип преобразования для всех один — измеряемая температура преобразуется в электрическую величину. Ведь электрический сигнал просто передать и легко обработать системе управления — контроллеру!


Кстати, вы знали, почему термодатчики называют полевыми? Как правило, они располагаются непосредственно на объекте, достаточно далеко от контроллера. Так сказать, «в поле».

Итак, рассмотрим три типа выходных сигналов.

Выходной сигнал “сенсор” (без преобразователя)

Исторически первый и распространенный в России тип выходного сигнала — от сенсора, без дополнительного преобразования. Термосопротивление или термопара подключаются к прибору, контроллеру, или модулю, имеющему на своем борту аналоговый вход, поддерживающий работу с конкретной НСХ датчика. Длина линии связи до 100 метров для ТС и до 20 – для ТП. Линия для ТС выполняется медным многожильным кабелем, а для ТП — специализированным, или компенсационным. Стоимость такого кабеля достаточно высока.

2) Унифицированные аналоговые выходные сигналы


Конкуренты датчика «без преобразователя» — унифицированные выходные сигналы тока и напряжения (0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА и др). Они преобладают в Европе. Наиболее распространенный из них — 4-20 мА, или «токовая петля». Унифицированные сигналы позволяют передавать данные на расстояния до 800 метров (от ТС и ТП). Эта линия передачи сигнала более помехоустойчива по сравнению «сенсором». Реализуется за счет установки в коммутационную головку нормирующего преобразователя, который трансформирует сигнал от ТС или ТП в унифицированный (например, в 4-20 мА) в заданном диапазоне измеряемых температур.

3) Цифровой выходной сигнал RS-485

Казалось бы, все проблемы решены. Но бывает, что одним датчиком на объекте не обойтись. Количество точек измерения на современных производствах может достигать сотен и тысяч! С таким масштабом справится цифровой интерфейс RS-485! Сегодня АСУТП, передача сигнала в которых от контроллера к модулям, панелям и исполнительным механизмам идёт по RS-485, очень популярны.

Ещё бы! Длина линии связи составляет до 1200 м, и она самая помехоустойчивая из трёх. На один интерфейс RS-485 можно подключить до 32 устройств (до 256 при использовании повторителей!).

Датчики температуры, давления, уровня, влажности и др. со встроенным RS-485 для передачи данных на верхний уровень становятся все более востребованы.




Ну вот и все на сегодня! Какой тип выходного сигнала лучше, решать Вам, ведь для каждого конкретного объекта актуальны разные аспекты. А мы, в свою очередь, расскажем всё, что знаем о датчиках: что и как измерять, где применять, беспристрастно сравним типы конструктивных исполнений и выходных сигналов для решения тех или иных задач. С удовольствием раскроем интересующие Вас темы — пишите в комментариях!



Подробнее о датчиках, упоминающихся в статье:

Датчики для измерения температуры воздуха

Датчики температуры с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА и вот

Преобразователи давления

Поплавковые датчики уровня ПДУ с RS-485

Преобразователь температуры и влажности ПВТ100 с RS-485


Автор статьи: Надежда Гарист