Druckregler

Welche Konvertierungs- und Verarbeitungsprozesse befinden sich zwischen dem ursprünglichen Signalausgang durch den Sensor und dem Signal, den der Druckregtiker erkennen kann?

Signalwahrnehmung und vorläufige Umwandlung
Die Hauptaufgabe des Drucksensors besteht darin, die Druckänderungen im System genau zu erfassen. Egal, ob es sich um einen mechanischen (wie Piezoresistenz, Piezoelektrikum, Kapazitätssensor wie Piezoresistenz, ein mechanischer Federrohr, ein elektronischer Sensor handelt, der Kern besteht darin, physikalische Effekte zu verwenden, um die nicht-elektrische Druckmenge in eine messbare elektrische Menge oder mechanische Verschiebung umzuwandeln. Bei elektronischen Sensoren beinhaltet dieser Prozess normalerweise direkte Änderungen der physikalischen Eigenschaften des Materials, wie der Widerstandswert nimmt mit zunehmender Druckerhöhung zu oder nimmt ab, und der Kapazitätswert ändert sich mit der Änderung des Filmabstands. Mechanische Sensoren übertragen Druckinformationen durch Verformung und konvertieren sie in eine messbare Verschiebung oder Kraft.

Signalverstärkung und Filterung
Da der ursprüngliche Signalausgang durch den Sensor oft schwach ist und Rauschen und Interferenzen enthält, müssen Signalverstärkung und Filterung durchgeführt werden. Die Rolle des Signalverstärkers besteht darin, das schwache ursprüngliche Signal auf eine ausreichend ausreichend ausreichend ausreichend ausreichende Amplitude zu verbessern, damit der nachfolgende Schaltkreis es genau identifizieren und verarbeiten kann. Die Filterung wird verwendet, um Hochfrequenzrauschen und Interferenzkomponenten im Signal zu entfernen und das Signal-Rausch-Verhältnis und die Stabilität des Signals zu verbessern. Dieser Vorgang wird normalerweise mit analogen Schaltungen wie Tiefpassfiltern, Bandpassfiltern usw. implementiert, um die Reinheit und Genauigkeit des Signals zu gewährleisten.

Signalkonditionierung und Linearisierung
Obwohl das Signal nach der Verstärkung und Filterung relativ klar und stabil ist, muss möglicherweise noch eine weitere Konditionierung und Linearisierung erforderlich sein. Die Signalkonditionierung umfasst das Einstellen des Signalversatzes, der Verstärkung, der Phase und anderer Parameter des Signals, um eine strenge Korrespondenz zwischen dem Signal und der Druckänderung zu gewährleisten. Die Linearisierung ist die Korrektur der Ausgangseigenschaften einiger nichtlinearer Sensoren. Durch mathematische Algorithmen oder Schaltungsdesign wird eine gute lineare Beziehung zwischen dem Ausgangssignal und der Druckänderung vorgestellt. Dieser Prozess ist entscheidend für die Verbesserung der Messgenauigkeit und der Kontrollleistung des Systems.

Digitale Konvertierung
Mit der Entwicklung der digitalen Technologie immer mehr Druckregler Verwenden Sie die digitale Signalverarbeitungstechnologie. Daher müssen analoge Signale durch Analog-Digital-Wandler (ADCs) digital konvertiert werden. ADC wandelt kontinuierliche analoge Signale in diskrete digitale Signale um, ein Prozess, der drei Schritte umfasst: Abtastung, Quantisierung und Codierung. Die Probenahme ist die Diskretisierung kontinuierlicher analoge Signale rechtzeitig; Quantisierung ist die Zuordnung von Stichprobenwerten auf eine endliche Anzahl diskreter Werte; Codierung ist die Umwandlung quantisierter Werte in Binärzahlen oder andere Formen von Digitalcodes. Das digital konvertierte Signal hat eine höhere Anti-Interferenz-Fähigkeit und ist einfacher zu verarbeiten.

Signalverarbeitung und Entscheidungsfindung
In der digitalen Domäne wird der Druckregler weiter verarbeitet und das empfangene digitale Signal analysiert. Dieser Prozess kann fortschrittliche Verarbeitungstechnologien wie das Signal -Denoising, die Merkmalextraktion und die Mustererkennung umfassen. Basierend auf den Verarbeitungsergebnissen trifft der Controller entsprechende Steuerungsentscheidungen, z. B. das Anpassen der Ventilöffnung, das Starten oder Stoppen der Pumpe usw. Der Entscheidungsprozess kann komplexe Kontrollalgorithmen und logische Urteile beinhalten, um sicherzustellen, dass das System einen stabilen Betriebszustand unter verschiedenen Arbeitsbedingungen aufrechterhalten kann.

Feedback- und Schleifenkontrolle
Um eine präzise Druckregelung zu erreichen, nimmt der Druckkontroller normalerweise eine Steuerungsstrategie mit geschlossenem Schleifen an. Dies bedeutet, dass der Controller nicht nur Kontrollentscheidungen basierend auf dem Stromdrucksignal trifft, sondern auch die Druckänderungen im System kontinuierlich überwacht und die Steuerausgabe basierend auf dem Rückkopplungssignal einstellt. Durch kontinuierliches Feedback- und Anpassungsprozess kann sich das System allmählich innerhalb des voreingestellten Druckbereichs nähern und stabilisieren. Dieser Kontrollmechanismus mit geschlossenem Schleife sorgt für die Stabilität und Zuverlässigkeit des Druckregelungssystems.