Analyse van de belangrijkste prestatie-indicatoren van differentiële druktransmitters - Staprespons
Thet concept van staprespons vandrukverschiltransmitter
De staprespons van een drukverschiltransmitter verwijst naar de verandering in het uitgangssignaal van de transmitter in de loop van de tijd wanneer de ingangsdruk plotseling verandert van de ene stabiele waarde naar de andere. Deze eigenschap kan intuïtief de reactiesnelheid, stabiliteit en nauwkeurigheid van de transmitter op plotselinge drukveranderingen weergeven en is een belangrijke indicator voor de evaluatie van de dynamische prestaties van de transmitter.
De belangrijkste parameters en betekenissen van staprespons
Vertragingstijd: De tijd die nodig is tussen een stapsgewijze verandering in de ingangsdruk en een waarneembare verandering in het uitgangssignaal van de transmitter. Deze tijd geeft aan hoe snel de transmitter reageert op drukveranderingen. In sommige systemen die een snelle reactie vereisen, zoals drukbewakingssystemen in de lucht- en ruimtevaart, kan een te lange vertragingstijd bijvoorbeeld de kritieke beginfasen van drukveranderingen missen, wat leidt tot een verkeerde beoordeling van de systeemstatus.
Stijgtijd: De tijd die nodig is om het uitgangssignaal te laten stijgen van 10% naar 90% van de stationaire waarde. Deze parameter wordt voornamelijk gebruikt om het vermogen van de transmitter te meten om het uitgangssignaal snel te verhogen wanneer de ingangsdruk plotseling stijgt, wat de reactiesnelheid van de transmitter op het drukstijgingsproces weerspiegelt. Bij sommige chemische reacties zal de druk bijvoorbeeld snel stijgen wanneer de reactie start. Een kortere stijgtijd helpt om de beginfase van de drukverandering in de tijd vast te leggen, waardoor het reactieproces beter kan worden bewaakt en gecontroleerd.
Stapresponstijd = vertraging t1 + stijgtijd t3
Stapresponskarakteristieken van gangbare differentiële druktransmitters
Silicium piëzoresistieve drukverschiltransmitter: Deze transmitter heeft de volgende kenmerken: een klein formaat, een eenvoudige structuur, een hoge gevoeligheid en een goede dynamische respons. De staprespons is relatief snel en hij kan snelle drukveranderingen goed volgen. Dit komt doordat het drukgevoelige element is gebaseerd op het piëzoresistieve effect van halfgeleidermaterialen. Bij drukveranderingen kan de weerstandswaarde van de diffusieweerstand snel veranderen, waardoor het uitgangssignaal snel reageert op de stapsgewijze drukverandering.
Capacitieve differentiële druktransmitter: gebruikt differentiële capaciteit als detectie-element en kenmerkt zich door hoge precisie, hoge stabiliteit en hoge betrouwbaarheid. De staprespons is relatief stabiel en de overshoot is meestal klein, maar de stijgtijd kan relatief lang zijn. Dit komt doordat de capaciteitsverandering enige tijd nodig heeft om een stabiele waarde te bereiken, maar zodra de stabiliteit is bereikt, zijn de nauwkeurigheid en stabiliteit van het uitgangssignaal hoog.
Factoren die de staprespons beïnvloeden
Mechanische eigenschappen van de sensor: De mechanische eigenschappen van het sensorgedeelte van de drukverschiltransmitter, zoals het membraan, de balg en andere elastische gevoelige elementen, hebben een grote invloed op de staprespons. Als de massa van het elastische gevoelige element groot is, zal de traagheid ervan de respons vertragen en de vertraging en stijgtijd verlengen. Een zwaarder membraan heeft bijvoorbeeld meer tijd nodig om te vervormen wanneer de druk in stappen verandert, waardoor het uitgangssignaal van de transmitter wordt vertraagd en langzaam stijgt.
Tijdconstante en dempingskarakteristieken van interne circuits: De circuits in de zender, zoals signaalversterkingscircuits en filtercircuits, hebben bepaalde tijdconstanten en dempingskarakteristieken. Een grotere tijdconstante van het circuit zorgt ervoor dat de signaalverandering achterloopt en de responssnelheid beïnvloedt. De dempingskarakteristieken bepalen of het uitgangssignaal zal oscilleren en in welke mate. Een te kleine demping leidt gemakkelijk tot een grote overshoot en langdurige oscillatie; een te grote demping kan leiden tot een te trage respons.
Energieoverdrachtsefficiëntie tussen sensor en medium: De energieoverdrachtsefficiëntie tussen sensor en gemeten medium beïnvloedt ook de staprespons. Bijvoorbeeld, bij een luchtspleet of slechte koppeling tussen het medium en het sensormembraan, zal de drukoverdracht vertraagd zijn, waardoor de transmitter de stapsgewijze drukverandering niet tijdig kan waarnemen. Daarnaast beïnvloeden de viscositeit en andere eigenschappen van het medium ook de energieoverdrachtssnelheid. Een medium met een hoge viscositeit kan de reactie van de sensor op drukveranderingen vertragen.
Monokristallijn siliciumdrukverschiltransmitter
De monokristallijne silicium differentiaal druktransmitter van Microcyber maakt gebruik van een monokristallijne silicium piëzoresistieve druksensor met een ingebouwde hoge-resolutie ADC, die een stapsgewijze werking tot 250 ms kan leveren (verschillende bereiken zullen bepaalde verschillen hebben) en voldoet daarmee aan de strengere werkomstandigheden op locatie.
Enkele prestatie-indicatoren van de monokristallijne silicium differentiële druktransmitter zijn als volgt:
· Ondersteuning van de nieuwste versies van HART-, FF H1-, PROFIBUS PA- en PROFIBUS DP-protocollen,
· Voldoe aan de HART-, FF-, PA- en DP-interoperabiliteitscertificeringstesten.
· De verschillende druktypen zijn onder meer: manometerdruk, absolute druk en differentiële druk.
· Hoogste nauwkeurigheid: ±0,075% van de volledige schaal (20℃℃, bereikverhouding 10:1)
· Langetermijnstabiliteit: ±0,2% bovengrens van het bereik/5 jaar.
Industrieel internettoegangspunt
Microcyber richt zich op onderzoek en ontwikkeling, productie, verkoop en geïntegreerde toepassing van industriële IoT-producten.
Microcyber is de eerste fieldbusprotocolstack in China en de derde ter wereld die een internationale certificering heeft doorstaan, het eerste fieldbusinstrument in China dat een internationale certificering heeft doorstaan, de eerste demonstratietoepassing van een netwerkbesturingssysteem in China en de eerste functie in China die een internationale certificering heeft doorstaan, het eerste draadloze HART-product in China dat een internationale certificering heeft doorstaan, etc.
Microcyber is een van de belangrijkste uitvoerende eenheden van belangrijke nationale wetenschaps- en technologieprojecten op het gebied van het industriële internet der dingen (IoT) en industriële automatisering. In de loop der jaren hebben we een aantal grote nationale wetenschaps- en technologieprojecten uitgevoerd, waaronder het Nationaal Plan voor Onderzoek en Ontwikkeling op het gebied van Hightech (Plan 863) en de ontwikkeling van intelligente productieapparatuur. Speciale projecten en andere nationale wetenschaps- en technologieplannen.
Microcyber heeft ruime ervaring opgebouwd op het gebied van technische mogelijkheden, technische prestaties en technische reserves. Bovendien beschikt het bedrijf over een sterk R&D-team dat de duurzame ontwikkeling van de producten van het bedrijf beschermt.
