デジタル圧力センサーの利点

圧力センサーは、油圧や空気圧症の範囲のさまざまな産業用途で使用されています。水管理、モバイル油圧、およびオフロード車両。ポンプとコンプレッサー。エンジニアリングと自動化を植えるためのエアコンと冷凍システム。彼らは、システムストレスが許容範囲内にあることを保証し、アプリケーションの信頼できる運用を確保するのに役立つ重要な役割を果たします。インストールとシステムの要件に応じて、アナログおよびデジタル圧力センサーの使用には異なる利点があります。

デジタルとアナログを使用するタイミング圧力センサーシステム設計で

既存のシステムがアナログ制御に基づいている場合、アナログ圧力センサーを使用することの利点の1つは、セットアップの単純さです。フィールド内の動的プロセスを測定するために1つの信号のみが必要な場合、アナログ対デジタル（ADC）コンバーターと組み合わせたアナログセンサーはより単純なソリューションになりますが、デジタル圧力センサーはセンサーとの通信を確立するために特定のプロトコルを必要とします。約0.5msよりも速く応答時間を必要としないシステムの場合、複数のデジタルデバイスでネットワークを簡素化し、システムをより将来的に防ぐため、デジタル圧力センサーを考慮する必要があります。

アナログシステムのデジタル圧力センサーへの切り替えを検討するのに適切な時期は、プログラム可能なマイクロチップを含めるようにコンポーネントをアップグレードすることです。最新のマイクロチップはより安価でプログラムが簡単になり、圧力センサーなどのコンポーネントへの統合により、メンテナンスとシステムのアップグレードが簡素化される可能性があります。これにより、デジタルセンサーはコンポーネント全体を交換するのではなく、ソフトウェアを介して更新できるため、潜在的なハードウェアコストを節約できます。

アナログシステムのデジタル圧力センサーへの切り替えを検討するのに適切な時期は、プログラム可能なマイクロチップを含めるようにコンポーネントをアップグレードすることです。最新のマイクロチップはより安価でプログラムが簡単になり、圧力センサーなどのコンポーネントへの統合により、メンテナンスとシステムのアップグレードが簡素化される可能性があります。これにより、デジタルセンサーはコンポーネント全体を交換するのではなく、ソフトウェアを介して更新できるため、潜在的なハードウェアコストを節約できます。

プラグアンドプレイの設計とデジタル圧力センサーのケーブルの長さの短縮により、システムのセットアップが簡素化され、デジタル通信用に設定されたアプリケーションの全体的なインストールコストが削減されます。デジタル圧力センサーがGPSトラッカーと組み合わされると、クラウドベースのリモートシステムをリアルタイムでリモートで監視して監視できます。

デジタル圧力センサーは、低消費電力、最小電気ノイズ、センサー診断、リモートモニタリングなど、多くの利点を提供します。

デジタル圧力センサーの利点

ユーザーがアナログまたはデジタル圧力センサーが特定のアプリケーションに最適かを評価すると、産業用途向けのデジタル圧力センサーが提供する有益な機能の一部を理解することで、システムの安全性、効率性、信頼性の向上に役立ちます。

相互統合回路（I 2 C）とシリアル周辺界面（SPI）の簡単な比較

産業用途で一般的に使用される2つのデジタル通信プロトコルは、相互統合回路（I 2 C）とシリアル周辺界面（SPI）です。 I2Cは、インストールに必要なワイヤが少ないため、より複雑なネットワークに適しています。また、I2Cは複数のマスター/スレーブネットワークを許可しますが、SPIは1つのマスター/マルチスレーブネットワークのみを許可します。 SPIは、SDカードの読み取りや録音や録画など、よりシンプルなネットワーキングや高速およびデータ転送に理想的なソリューションです。

出力信号とセンサー診断

アナログとデジタル圧力センサーの重要な違いは、アナログが1つの出力信号のみを提供し、デジタルセンサーは圧力と温度信号、センサーの診断などの2つ以上を提供することです。たとえば、ガスシリンダー測定アプリケーションでは、追加の温度情報が圧力信号をより包括的な測定に拡張し、ガス量を計算できるようにします。デジタルセンサーは、信号の信頼性、信号の準備、リアルタイムの障害などの重要な情報も提供し、予防維持の可能性を可能にし、潜在的なダウンタイムを削減します。

診断データは、センサー要素が損傷しているかどうか、電源電圧が正しいか、センサーに取得できる更新値があるかなど、センサーの詳細なステータスを提供します。デジタルセンサーからの診断データは、信号エラーに関する詳細な情報を提供しないアナログセンサーよりもトラブルシューティングの場合、より良い決定につながる可能性があります。

デジタル圧力センサーのもう1つの利点は、設定されたパラメーター以外の条件と測定値のタイミングと間隔を制御する能力をオペレーターに警告し、全体的なエネルギー消費を削減する能力を警告できるアラームなどの機能を備えていることです。デジタル圧力センサーは多数の出力と診断機能を提供するため、データはシステムの動作のより包括的な評価を顧客に提供するため、システム全体がより強力で効率的です。測定と自己診断機能の拡大に加えて、デジタル圧力センサーの使用は、産業用インターネット（IIOT）システムとビッグデータアプリケーションの開発と実装も加速することができます。

環境ノイズ

モーター、ロングケーブル、またはワイヤレス電源の近くの電磁環境は、圧力センサーなどのコンポーネントに信号干渉の課題を作成する可能性があります。アナログ圧力センサーの電磁干渉（EMI）を防ぐには、設計には、次のような適切な信号条件付けを含める必要があります。

接地された金属シールドまたは追加のパッシブ電子コンポーネントは、電気ノイズが誤った信号測定値を引き起こす可能性があるためです。すべてのアナログ出力はEMIの影響を非常に受けやすいです。ただし、4-20MAアナログ出力を使用すると、この干渉を回避できます。

対照的に、デジタル圧力センサーはアナログの等価物よりも環境ノイズの影響を受けにくいため、EMIを認識し、4-20MAソリューション以外の出力を必要とするアプリケーションに適した選択をします。さまざまなタイプのデジタル圧力センサーは、アプリケーションのインター統合回路（I2C）とシリアル周辺インターフェイス（SPI）デジタルプロトコルに応じて、異なる程度のEMI堅牢性を提供していることに注意してください。抵抗器に。最大30mまでの長いケーブルを必要とするシステムの場合、Canopen（オプションのシールド付き）またはIOリンクデジタル圧力センサーがEMI免疫に最適ですが、I2Cおよびシリアル周辺界面（SPI）高電力消費）を超えるカウンターが必要です。

環状冗長チェック（CRC）を使用したデータ保護

デジタルセンサーは、顧客が信号に依存できるようにするために、CRCをチップに含めるオプションを提供します。通信データのCRCは、内部チップメモリ​​の整合性チェックのサプリメントであり、ユーザーがセンサー出力を100％検証し、センサーの追加データ保護測定を提供します。CRC関数は、クラウドベースのシステムの送信機の近くに設置された環境のような騒々しい環境の圧力センサーアプリケーションに最適です。この場合、センサーチップを乱し、通信メッセージを変更できるビットフリップを生成するノイズのリスクが高くなります。メモリの整合性に関するCRCは、そのような汚職から内部メモリを保護し、必要に応じて修理します。一部のデジタルセンサーはデータ通信に追加のCRCを提供し、センサーとコントローラー間に送信されたデータが破損していることを示し、正しいセンサーの読み取り値を評価する別の試みをトリガーする可能性があります。 CRCはこのプロセスを簡素化し、デザイナーにより大きな柔軟性を提供します。データの有効性チェックに加えて、一部のメーカーは、データの有効性をさらに保護するために、WiFi、Bluetooth、GSM、ISMバンドなどのソースからのノイズを抑制するための電子機器を追加しました。

職場でのデジタル圧力センサーは、スマート配水販売ネットワークをサポートしています

漏れ、不正確な計量、不正な消費、または3つの組み合わせによる水の損失は、大規模な水分配ネットワークにとって絶え間ない課題です。配水ネットワーク全体にノードに低電力デジタル圧力センサーを適用することは、地域の配水ネットワークをマッピングし、ユーティリティが予期しない水損失が発生するエリアを検出して見つけるための実用的で費用対効果の高い方法です。

配水式ネットワーク全体のノードに適用すると、デジタル圧力センサーは予期しない水損失エリアを特定し、それによりシステム効率のトラブルシューティングと改善を効果的に形作ることができます。

これらのアプリケーションに適した圧力センサーは、通常、IP69Kに密閉されているか、モジュラーのいずれかで、顧客が設計の柔軟性を高めることができます。水がアプリケーションの存続期間を通してセンサーに浸透するのを防ぐために、一部の圧力センサーメーカーはガラスと金属のハーメチック接続を使用しています。ガラスから金属へのシールは水密であり、センサーの「上」に気密シールを作成し、センサーがIP69Kを達成するのに役立ちます。このシーリングは、センサーが常にアプリケーションの物質とその周りの空気の間の圧力差を測定し、オフセットドリフトを防ぐことを意味します。

加圧ガスシステム規制の改善

圧力センサーは、流通ネットワーク全体で加圧された空気および医療ガスの監視と送達においてさまざまな重要な役割を果たします。これらのタイプのアプリケーションでは、圧力センサーがコンプレッサー制御と、吸気と出力フロー、シリンダー排気、エアフィルターステータスなどのさまざまな監視機能を担当できます。単一の圧力信号は、システムの場所でのガス粒子の量を間接的に測定できます。これにより、システム開発者はアプリケーションの理想的な動作条件に近づくことができます。

アナログ圧力センサーを使用するのに最適なインストールはまだいくつかありますが、ますます多くのIndustry 4.0アプリケーションがデジタルのカウンターパートを使用することで利益を得ています。 EMIの免疫とスケーラブルなネットワーキングからセンサーの診断とデータ保護まで、デジタル圧力センサーはリモートモニタリングと予測メンテナンスを可能にし、システムの効率と信頼性を改善します。 IP69K評価、追加のデータ整合性チェック、EMI保護のための広範なオンボードエレクトロニクスなどの仕様を備えた堅牢なセンサー設計は、寿命を延ばし、潜在的な信号エラーを減らすのに役立ちます。