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带您深入了解关于模拟和数字压力变送器的EMC及其比较

作者:发表时间:2019-06-03


      关于电磁兼容性(EMC),个人应用的需求是决定性的:尽管我们生活在数字化时代,但这并不意味着“数字”始终是最佳解决方案。这也适用于压力变送器。下面上海自动化仪表四厂的专家带您深入了解关于模拟和数字压力变送器的EMC及其比较
      模拟压力变送器已有150多年的历史,并且是工业革命的结果。很长一段时间,它们几乎没有变化。现代生产工艺生产出更稳定,更精确和更小的模拟压力变送器。数字压力测量技术在上个世纪下半叶的出现无法取代他们的模拟亲属。这有很好的理由:数字压力变送器并不适合所有应用。
数字与模拟压力变送器:比较
      模拟设备的信号作为模拟电流或电压信号传输。最常用的是4-20 mA标准信号,接着是0-10 V,不太经常是0.5 - 4.5 Vrat。在压阻式压力变送器中,压力通过膜的变形来测量。膜的变形导致对彼此连接的扩散电阻器的电阻变化,以形成惠斯通测量电桥。该电阻变化被转换为电信号。零或量程误差的补偿也通过模拟电路完成。
      数字压力变送器使用RS-485和Modbus等数字接口传输测量值。因此,它们也可以称为现场总线发射器。与模拟压力变送器相比,电阻变化的电信号直接数字化。通过微处理器实现温度误差等典型误差的补偿。
什么时候模拟压力变送器是最佳选择?
      这一简短的比较表明,数字压力变送器具有众多优势。这些也是实用的:来自模拟压力变送器的信号在被处理之前必须被数字化。例如,如果必须在显示器上直接显示测量值,则数字信号是有利的。此外,当必须远程进行测量时,数字压力变送器是唯一的选择。当压力用作自动过程控制系统中的控制变量时,数字仪表也很重要。
      数字和模拟压力变送器都可以提供高精度的结果。然而,数字压力变送器具有轻微的优势,特别是在具有非常高精度要求的应用中,因为所有补偿都是纯数字的。但是,如果需要测量动态过程,模拟压力变送器通常是更好的选择。
      尽管数字压力变送器具有明显的优势,但它们的模拟对应物仍然很有用。一方面,模拟和数字之间的区别也是成本问题。如果您不需要数字测量仪器的优点,则不应支付额外费用。然而,在某些情况下,这种经济考虑并不是模拟设备比数字设备更合适的唯一原因:大多数模拟压力变送器使用的4-20 mA标准输出信号在很大程度上不受电感耦合的影响。
电感耦合噪声:需要考虑的事项
      当在由磁场引起的高压噪声环境中使用时,模拟压力变送器通常是最安全的选择。尽管如此,这并不是在这种环境中完全放弃数字压力变送器的原因。安装压力变送器时,预防措施可以防止或充分限制感应耦合的干扰。
      在这方面,将泵应用作为一个简单的例子。当接通泵时,存在瞬时高电流流动,从而产生相应大的磁场。如果压力变送器的连接线与泵平行安装,则受到该磁场的影响。由此产生的电压会在压力变送器中产生干扰。干扰因压力变送器而异:对于模拟设备,测量值中存在“噪音”。使用数字压力变送器,信号传输可以完全崩溃。
      在这个例子中,因此建议在安装过程中仔细考虑连接线的位置。但是,在某些应用程序中,这可能不是一个选项。在这种情况下,电缆屏蔽应正确接地,以将干扰信号转移到地面。

 

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