3.5.5 Модули Advantech
Двунаправленный модуль нормализации аналоговых сигналов с гальванической развязкой ADAM-3014.
ADAM-3014 - один из самых эффективных по стоимости модулей нормализации сигналов, с возможностью настройки в полевых условиях. Предназначен для защиты информационных сигналов от вредных наводок, шумов и других электрических помех.
ADAM-3014 разработан по новой технологии оптической развязки, чтобы обеспечить гальваническую развязку с низкой потребляемой мощностью, предельной точностью и устойчивостью в широком диапазоне рабочей среды.
Температурная погрешность ADAM-3014 - 150 * 10-6 диапазона измерения (150 ppm of full range), полоса пропускания на входе - до 2,4 кГц, потребляемая мощность 1,11 Вт (выход напряжения).
Для нормирования и передачи могут быть сконфигурированы многообразные диапазоны входа и выхода.
ADAM-3014 обеспечивает тройную гальваническую развязку. Источник питания, который снабжает входной и выходной контуры модуля, изолирован внутри, чтобы реально обеспечить изоляцию "канал-канал".
Входная полоса пропускания ADAM-3014 - обычно 2,4 кГц. ADAM-3014 питается от источника на +24 В постоянного тока.
ADAM-3014 может быть установлен на DIN-рельс и работать в условиях с высокой влажностью и широким диапазоном температур.
ADAM-3014 применяется для изолирования сигналов, при преобразовании сигнала для распределительных систем и ПЛК, в качестве передатчика сигнала (0.20 мА) и усилителя сигнала. ADAM-3014 обладает широким диапазоном входа/выхода, простым конфигурированием диапазона входа/выхода, гибкой установкой на DIN-рельс и низкой потребляемой мощностью [3].
Спецификация и схема подключения приведены в приложение Д.
Также в систему автоматизации входит импульсный источник питания PWR-243. Спецификация приведена в приложении Е.
3.6 Технические средства автоматизации
3.6.1 Электрические датчики давления серии Сапфир-22мт (Россия)
Работа датчика основана на использовании тензоэффекта в полупроводниках. Измеряемое давление, воспринимаемое мембраной измерительного блока, преобразуется в силу, передаваемую на чувствительный элемент тензопреобразователя. Под действием силы упругий элемент тензопреобразователя деформируется, изменяя сопротивления расположенных на нем тензорезисторов.
Электронный блок преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал и осуществляет компенсацию температурных погрешностей.
Схема датчика давления Сапфир-22МТ показан на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Схема датчика давления Сапфир-22МТ
Тензопреобразователь 4, мембранно-рычажного типа размещен в нутрии основания 9, в замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру у основанию 9 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5. Фланцы 10 уплотнены прокладками 3. Воздействие измеряемого параметра (большее давление подается в плюсовую камеру, меньшее - в минусовую камеру 12) вызывает прогиб мембран 8, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов.
Электронный блок смонтирован на двух платах, которые размещаются в корпусе датчика. Блок схема электронного блока приведена на рисунке 3.4 Сигнал с тензопреобразователя 2 поступает на вход инструментального усилителя 3, на другой вход инструментального усилителя поступает сигнал от корректора температурной нелинейности начального значения выходного сигнала 5. В качестве информационного источника о значении температуры используется напряжение на диагонали питания тензопреобразователя. Сигнал с инструментального усилителя подается на корректор статической нелинейности 6 и оттуда на переключатель пределов 7.
Технические данные датчика Сапфир-22М (модель 2161):
диапазон входного давления, МПа 0.6,3
выходной ток, мА 4.20, постоянный
класс точности 0,5
порог нечувствительности, %, не более 0,1
погрешность нулевой точки, 0,5
зависимость входного и выходного сигнал линейная
температура измеряемой среды на входе датчика 0C минус 50. + 80
вибростойкость, Гц 0.500
Сигнал с переключателя пределов 7 подается параллельно на корректор температурной погрешности диапазона 8 и на один из выходов выходного преобразователя "напряжение - ток" 4. На второй вход преобразователя "напряжение - ток" подается сигнал коррекции температурной нелинейности диапазона 9. В качестве информационного источника о значении температуры используется независимый кремневый резистор, изготовленный из того же материала, что и тензорезисторы.
Рисунок 3.4 - Блок схема электронного блока