تجزیه و تحلیل شاخص‌های کلیدی عملکرد فرستنده فشار تفاضلی - پاسخ پله
تیمفهوم پاسخ پلهفرستنده فشار دیفرانسیل
پاسخ پله‌ای یک ترانسمیتر فشار تفاضلی به تغییر سیگنال خروجی ترانسمیتر در طول زمان اشاره دارد، زمانی که فشار ورودی به طور ناگهانی از یک مقدار پایدار به مقدار دیگر تغییر می‌کند. این ویژگی می‌تواند به طور شهودی سرعت، پایداری و دقت پاسخ ترانسمیتر به تغییرات ناگهانی فشار را منعکس کند و شاخص مهمی برای ارزیابی عملکرد دینامیکی ترانسمیتر است.
پارامترهای اصلی و معانی پاسخ پله
زمان تأخیر: زمان لازم از تغییر پله‌ای در فشار ورودی تا تغییر محسوس در سیگنال خروجی فرستنده. این زمان نشان می‌دهد که فرستنده با چه سرعتی شروع به پاسخ به تغییرات فشار می‌کند. به عنوان مثال، در برخی از سیستم‌هایی که نیاز به پاسخ سریع دارند، مانند سیستم‌های نظارت بر فشار هوافضا، اگر زمان تأخیر خیلی طولانی باشد، ممکن است مراحل اولیه و حیاتی تغییرات فشار از دست برود و منجر به قضاوت نادرست در مورد وضعیت سیستم شود.
زمان افزایش فشار: زمان لازم برای افزایش سیگنال خروجی از 10٪ به 90٪ مقدار حالت پایدار. این پارامتر عمدتاً برای اندازه‌گیری توانایی فرستنده در افزایش سریع سیگنال خروجی هنگام افزایش ناگهانی فشار ورودی استفاده می‌شود که نشان‌دهنده سرعت پاسخ فرستنده به فرآیند افزایش فشار است. به عنوان مثال، در برخی از واکنش‌های شیمیایی، فشار با شروع واکنش به سرعت افزایش می‌یابد. زمان افزایش فشار کوتاه‌تر به ثبت مرحله اولیه تغییر فشار در زمان کمک می‌کند و در نتیجه نظارت و کنترل بهتری بر فرآیند واکنش انجام می‌شود.
زمان پاسخ پله = زمان تأخیر t1 + زمان صعود t3
ویژگی‌های پاسخ پله‌ای ترانسمیترهای فشار تفاضلی رایج
فرستنده فشار تفاضلی پیزومقاومتی سیلیکونی: این فرستنده دارای ویژگی‌هایی مانند اندازه کوچک، ساختار ساده، حساسیت بالا، پاسخ دینامیکی خوب و غیره است. سرعت پاسخ پله‌ای آن نسبتاً سریع است و می‌تواند تغییرات سریع فشار را به خوبی ردیابی کند. این به این دلیل است که عنصر حساس به فشار آن بر اساس اثر پیزومقاومتی مواد نیمه‌هادی ساخته شده است. هنگامی که فشار تغییر می‌کند، مقدار مقاومت مقاومت انتشار می‌تواند به سرعت تغییر کند، به طوری که سیگنال خروجی می‌تواند به سرعت به تغییر پله‌ای فشار پاسخ دهد.
فرستنده فشار تفاضلی خازنی: از ظرفیت خازنی تفاضلی به عنوان عنصر تشخیص استفاده می‌کند و دارای ویژگی‌های دقت بالا، پایداری بالا و قابلیت اطمینان بالا است. پاسخ پله آن نسبتاً پایدار است و معمولاً مقدار اضافه جهش کوچک است، اما زمان افزایش ممکن است نسبتاً طولانی باشد. دلیل این امر این است که تغییر در ظرفیت خازنی برای رسیدن به یک مقدار پایدار، زمان مشخصی را می‌طلبد، اما پس از رسیدن به پایداری، دقت و پایداری سیگنال خروجی آن بالا است.
عوامل مؤثر بر پاسخ پله
خواص مکانیکی سنسور: خواص مکانیکی بخش سنسور فرستنده فشار تفاضلی، مانند دیافراگم، بیلوز و سایر عناصر حساس الاستیک، تأثیر زیادی بر پاسخ پله دارند. اگر جرم عنصر حساس الاستیک زیاد باشد، اینرسی آن باعث کند شدن پاسخ، افزایش زمان تأخیر و زمان صعود می‌شود. به عنوان مثال، یک دیافراگم سنگین‌تر هنگام تغییر پله فشار، زمان بیشتری برای تغییر شکل نیاز دارد که باعث تأخیر و افزایش آهسته سیگنال خروجی فرستنده می‌شود.
ویژگی‌های ثابت زمانی و میرایی مدارهای داخلی: مدارهای داخل فرستنده، مانند مدارهای تقویت سیگنال و مدارهای فیلتر، دارای ثابت‌های زمانی و ویژگی‌های میرایی خاصی هستند. ثابت زمانی مدار بزرگتر باعث تأخیر در تغییر سیگنال شده و بر سرعت پاسخ تأثیر می‌گذارد. ویژگی‌های میرایی تعیین می‌کنند که آیا سیگنال خروجی نوسان خواهد کرد یا خیر و درجه نوسان را تعیین می‌کنند. اگر میرایی خیلی کوچک باشد، به راحتی می‌توان یک جهش بزرگ و نوسان طولانی مدت داشت. اگر میرایی خیلی بزرگ باشد، ممکن است باعث شود پاسخ خیلی کند شود.
راندمان انتقال انرژی بین حسگر و محیط: راندمان انتقال انرژی بین حسگر و محیط اندازه‌گیری شده نیز بر پاسخ پله‌ای تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، هنگامی که شکاف هوایی یا اتصال ضعیفی بین محیط و دیافراگم حسگر وجود داشته باشد، انتقال فشار با تأخیر انجام می‌شود، به طوری که فرستنده نمی‌تواند تغییر پله‌ای فشار را به موقع حس کند. علاوه بر این، ویسکوزیته و سایر ویژگی‌های محیط نیز بر سرعت انتقال انرژی تأثیر می‌گذارند. محیطی با ویسکوزیته بالا ممکن است پاسخ حسگر به تغییرات فشار را کند کند.
سیلیکون تک کریستالیفرستنده فشار دیفرانسیل
فرستنده فشار تفاضلی سیلیکونی تک‌بلوری میکروسایبر از یک حسگر فشار پیزومقاومتی سیلیکونی تک‌بلوری با یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)) با وضوح بالا استفاده می‌کند که می‌تواند اثر پله‌ای تا 250 میلی‌ثانیه را فراهم کند (دامنه‌های مختلف تفاوت‌های خاصی خواهند داشت) و شرایط کاری سختگیرانه‌تر در محل را برآورده می‌کند.
برخی از شاخص‌های عملکرد فرستنده فشار دیفرانسیل سیلیکونی تک‌بلوری به شرح زیر است:
· پشتیبانی از آخرین نسخه‌های پروتکل‌های هارت، اف اف H1، پروفیباس پی. ان. و پروفیباس دی پی
· آزمون‌های صدور گواهینامه قابلیت همکاری هارت، اف اف، پی. ان. و دی پی را با موفقیت پشت سر بگذارید.
· انواع فشار شامل: فشار گیج، فشار مطلق و فشار تفاضلی است.
· بالاترین دقت: ±0.075% مقیاس کامل (20℃℃، نسبت برد 10:1)
· پایداری بلندمدت: ±0.2% حد بالای محدوده / 5 سال.
نقطه دسترسی به اینترنت صنعتی
میکروسایبر متعهد به تحقیق و توسعه، تولید، فروش و کاربرد یکپارچه محصولات اینترنت اشیا صنعتی است.
میکروسایبر اولین پشته پروتکل فیلدباس در چین و سومین در جهان است که گواهینامه بین‌المللی را دریافت کرده است، اولین ابزار فیلدباس در چین است که گواهینامه بین‌المللی را دریافت کرده است، اولین کاربرد نمایشی سیستم کنترل شبکه‌ای در چین است و اولین عملکردی در چین است که گواهینامه بین‌المللی را دریافت کرده است، اولین محصول بی‌سیم هارت در چین است که گواهینامه بین‌المللی را دریافت کرده است و غیره.
میکروسایبر یکی از واحدهای اصلی مجری پروژه‌های مهم ملی علم و فناوری در زمینه‌های اینترنت اشیاء صنعتی و اتوماسیون صنعتی است. در طول این سال‌ها، ما تعدادی از پروژه‌های بزرگ ملی علم و فناوری، طرح ملی تحقیق و توسعه فناوری پیشرفته (طرح ۸۶۳) و توسعه تجهیزات تولید هوشمند را انجام داده‌ایم. پروژه‌های ویژه و سایر طرح‌های ملی علم و فناوری نیز در این واحد انجام شده‌اند.
میکروسایبر تجربه غنی در قابلیت‌های فنی، دستاوردهای فنی و ذخایر فنی کسب کرده است و یک تیم تحقیق و توسعه قوی برای محافظت از توسعه پایدار محصولات شرکت دارد.
