अॅनालॉग सेन्सर्सला वेंटिलेशन सिस्टमशी जोडण्याची योजना. अॅनालॉग सेन्सर: अनुप्रयोग, कंट्रोलरशी कनेक्ट करण्याचे मार्ग. प्रॉक्सिमिटी सेन्सर चिन्ह

वर्तमान सेन्सरला मायक्रोकंट्रोलरशी जोडत आहे

सिद्धांताच्या मूलभूत गोष्टींशी परिचित झाल्यानंतर, आम्ही डेटा वाचणे, रूपांतरित करणे आणि दृश्यमान करण्याच्या समस्येकडे जाऊ शकतो. दुसऱ्या शब्दांत, आम्ही एक साधे मीटर डिझाइन करू थेट वर्तमान.

सेन्सरचे अॅनालॉग आउटपुट मायक्रोकंट्रोलरच्या एडीसी चॅनेलपैकी एकाशी जोडलेले आहे. सर्व आवश्यक परिवर्तने आणि गणना मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्राममध्ये लागू केली जातात. डेटा प्रदर्शित करण्यासाठी 2-लाइन वर्ण LCD निर्देशक वापरला जातो.

प्रायोगिक योजना

वर्तमान सेन्सरसह प्रयोगांसाठी, आकृती 8 मध्ये दर्शविलेल्या आकृतीनुसार रचना एकत्र करणे आवश्यक आहे. यासाठी, लेखकाने मायक्रोकंट्रोलरवर आधारित ब्रेडबोर्ड आणि मॉड्यूल वापरले (आकृती 9).

ACS712-05B वर्तमान सेन्सर मॉड्यूल रेडीमेड खरेदी केले जाऊ शकते (ते eBay वर खूप स्वस्त विकले जाते), किंवा आपण ते स्वतः बनवू शकता. फिल्टर कॅपेसिटरची कॅपेसिटन्स 1 nF च्या बरोबरीने निवडली जाते, वीज पुरवठ्यावर 0.1 μF चे ब्लॉकिंग कॅपेसिटर स्थापित केले जाते. पॉवर चालू दर्शविण्यासाठी, क्वेंचिंग रेझिस्टरसह एलईडी सोल्डर केला जातो. सेन्सरचा वीज पुरवठा आणि आउटपुट सिग्नल मॉड्यूल बोर्डच्या एका बाजूला कनेक्टरशी जोडलेले आहेत, वाहते प्रवाह मोजण्यासाठी 2-पिन कनेक्टर उलट बाजूस स्थित आहे.

विद्युतप्रवाह मोजण्याच्या प्रयोगांसाठी, आम्ही 2.7 ओहम / 2 डब्ल्यू मालिका रेझिस्टरद्वारे सेन्सरच्या वर्तमान-मापन टर्मिनल्सशी समायोजित करण्यायोग्य स्थिर व्होल्टेज स्रोत जोडतो. सेन्सर आउटपुट मायक्रोकंट्रोलरच्या RA0/AN0 पोर्ट (पिन 17) शी जोडलेले आहे. मायक्रोकंट्रोलरच्या पोर्ट B शी दोन-लाइन कॅरेक्टर LCD इंडिकेटर कनेक्ट केलेला आहे आणि 4-बिट मोडमध्ये कार्य करतो.

मायक्रोकंट्रोलर +5 V द्वारे समर्थित आहे, समान व्होल्टेज ADC साठी संदर्भ म्हणून वापरला जातो. मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्राममध्ये आवश्यक गणना आणि परिवर्तने लागू केली जातात.

रूपांतरण प्रक्रियेत वापरलेले गणितीय अभिव्यक्ती खाली दर्शविल्या आहेत.

वर्तमान सेन्सर संवेदनशीलता सेन्स = 0.185 V/A. पुरवठा Vcc = 5 V आणि संदर्भ व्होल्टेज Vref = 5 V सह, गणना केलेले गुणोत्तर खालीलप्रमाणे असतील:

एडीसी आउटपुट कोड

त्यामुळे

परिणामी, वर्तमान मोजण्याचे सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

महत्वाची नोंद. वरील संबंध ADC साठी पुरवठा व्होल्टेज आणि संदर्भ व्होल्टेज 5 V आहेत या गृहितकावर आधारित आहेत. तथापि, वर्तमान I आणि ADC आउटपुट कोड काउंटशी संबंधित शेवटची अभिव्यक्ती वीज पुरवठा व्होल्टेजमधील चढ-उतार असतानाही वैध राहते. वर्णनाच्या सैद्धांतिक भागात याबद्दल चर्चा केली गेली.

शेवटच्या अभिव्यक्तीवरून हे पाहिले जाऊ शकते की सेन्सरचे वर्तमान रिझोल्यूशन 26.4 एमए आहे, जे 513 एडीसी नमुन्यांशी संबंधित आहे, जे एका नमुन्याद्वारे अपेक्षित परिणामापेक्षा जास्त आहे. अशा प्रकारे, आम्ही असा निष्कर्ष काढू शकतो की हे अंमलबजावणी लहान प्रवाह मोजण्याची परवानगी देत नाही. कमी प्रवाह मोजताना रिझोल्यूशन वाढवण्यासाठी आणि संवेदनशीलता वाढवण्यासाठी, तुम्हाला ऑपरेशनल एम्पलीफायर वापरण्याची आवश्यकता असेल. अशा सर्किटचे उदाहरण आकृती 10 मध्ये दर्शविले आहे.

मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम

PIC16F1847 मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम C मध्ये लिहिलेला आहे आणि mikroC Pro वातावरणात (mikroElektronika) संकलित केला आहे. मापन परिणाम दोन-लाइन LCD डिस्प्लेवर दोन दशांश स्थानांच्या अचूकतेसह प्रदर्शित केले जातात.

बाहेर पडा

शून्य इनपुट करंटसह, ACS712 चे आउटपुट व्होल्टेज आदर्शपणे Vcc/2 असले पाहिजे, म्हणजे. ADC वरून 512 क्रमांक वाचला पाहिजे. सेन्सरच्या आउटपुट व्होल्टेजमध्ये 4.9 mV ने वाढ केल्याने ADC च्या 1 LSB (आकृती 11) द्वारे रूपांतरण परिणामात बदल होतो. (Vref = 5.0V साठी, 10-बिट ADC चे रिझोल्यूशन 5/1024=4.9mV असेल), जे इनपुट करंटच्या 26mA शी संबंधित आहे. लक्षात घ्या की चढउतारांचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, अनेक मोजमाप करणे आणि नंतर त्यांचे परिणाम सरासरी करणे इष्ट आहे.

जर नियमन केलेल्या वीज पुरवठ्याचे आउटपुट व्होल्टेज 1 V वर सेट केले असेल तर
रेझिस्टरमध्ये सुमारे 370 mA चा प्रवाह असणे आवश्यक आहे. प्रयोगात मोजलेले वर्तमान मूल्य 390 mA आहे, जे ओलांडते योग्य परिणाम ADC च्या LSB च्या प्रति युनिट (आकृती 12).


आकृती 12.

2 V च्या व्होल्टेजवर, निर्देशक 760 mA दर्शवेल.

हे ACS712 वर्तमान सेन्सरची आमची चर्चा समाप्त करते. तथापि, आम्ही आणखी एका मुद्द्याला स्पर्श केला नाही. पर्यायी प्रवाह मोजण्यासाठी हा सेन्सर कसा वापरायचा? लक्षात ठेवा की सेन्सर चाचणी लीड्समधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाशी संबंधित त्वरित प्रतिसाद देतो. जर विद्युत् प्रवाह सकारात्मक दिशेने (पिन 1 आणि 2 पासून पिन 3 आणि 4 पर्यंत) असेल तर, सेन्सरची संवेदनशीलता सकारात्मक असेल आणि आउटपुट व्होल्टेज Vcc/2 पेक्षा जास्त असेल. वर्तमान उलटल्यास, संवेदनशीलता नकारात्मक असेल आणि सेन्सर आउटपुट व्होल्टेज Vcc/2 च्या खाली जाईल. याचा अर्थ असा की AC सिग्नल मोजताना, मायक्रोकंट्रोलरच्या एडीसीने RMS करंटची गणना करण्यास सक्षम होण्यासाठी पुरेसा जलद नमुना घेणे आवश्यक आहे.

डाउनलोड

मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामचा स्त्रोत कोड आणि फर्मवेअरसाठी फाइल -

4..20mA चालू लूप ऑपरेशनची मूलभूत तत्त्वे

1950 पासून, सध्याच्या लूपचा वापर ट्रान्सड्यूसरकडून मॉनिटरिंग आणि कंट्रोल प्रक्रियेत डेटा प्रसारित करण्यासाठी केला जात आहे. कमी अंमलबजावणी खर्च, उच्च आवाज प्रतिकारशक्ती आणि लांब अंतरावर सिग्नल प्रसारित करण्याची क्षमता, वर्तमान लूप औद्योगिक वातावरणासाठी विशेषतः योग्य असल्याचे सिद्ध झाले आहे. हा लेख वर्णनासाठी समर्पित आहे मूलभूत तत्त्वेवर्तमान लूप ऑपरेशन, डिझाइन मूलभूत, कॉन्फिगरेशन.

कन्व्हर्टरमधून डेटा प्रसारित करण्यासाठी करंट वापरणे

इंडस्ट्रियल ग्रेड सेन्सर डेटा प्रसारित करण्यासाठी बर्‍याचदा वर्तमान सिग्नल वापरतात, इतर ट्रान्सड्यूसर जसे की थर्मोकूपल्स किंवा स्ट्रेन गेज जे व्होल्टेज सिग्नल वापरतात. माहिती प्रसारित करण्यासाठी व्होल्टेजचा मापदंड म्हणून वापरणारे कन्व्हर्टर खरोखर प्रभावीपणे वापरले जातात हे तथ्य असूनही उत्पादन कार्ये, तेथे अनुप्रयोगांची श्रेणी आहे जेथे वर्तमान वैशिष्ट्यांचा वापर करणे श्रेयस्कर आहे. औद्योगिक परिस्थितीत सिग्नल ट्रान्समिशनसाठी व्होल्टेज वापरताना एक महत्त्वपूर्ण गैरसोय म्हणजे वायर्ड कम्युनिकेशन लाइन्समधील प्रतिकारांच्या उपस्थितीमुळे लांब अंतरावर प्रसारित केल्यावर सिग्नलचे कमकुवत होणे. तुम्ही अर्थातच, सिग्नल तोटा दूर करण्यासाठी उच्च इनपुट प्रतिबाधा साधने वापरू शकता. तथापि, अशी उपकरणे जवळपासच्या मोटर्स, ड्राईव्ह बेल्ट्स किंवा ब्रॉडकास्ट ट्रान्समीटरद्वारे व्युत्पन्न होणाऱ्या आवाजासाठी अतिशय संवेदनशील असतील.

किर्चॉफच्या पहिल्या नियमानुसार, नोडमध्ये वाहणार्‍या प्रवाहांची बेरीज नोडमधून वाहणार्‍या प्रवाहांची बेरीज असते.
सिद्धांतानुसार, सर्किटच्या सुरूवातीस वाहणारा विद्युत् प्रवाह त्याच्या शेवटपर्यंत पोहोचला पाहिजे,
Fig.1 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे. १.

आकृती क्रं 1. किर्चॉफच्या पहिल्या नियमानुसार, सर्किटच्या सुरूवातीस प्रवाह त्याच्या शेवटी असलेल्या विद्युत् प्रवाहाच्या बरोबरीचा असतो.

हे मूळ तत्त्व आहे ज्यावर मापन लूप चालते. वर्तमान लूपमध्ये (मेजरिंग लूप) कुठेही विद्युत प्रवाह मोजल्यास समान परिणाम मिळतो. कमी इनपुट प्रतिबाधासह वर्तमान सिग्नल आणि डेटा संपादन रिसीव्हर्स वापरून, सुधारित आवाज प्रतिकारशक्ती आणि वाढलेली लिंक लांबी यांचा औद्योगिक अनुप्रयोगांना खूप फायदा होऊ शकतो.

वर्तमान लूप घटक
वर्तमान लूपच्या मुख्य घटकांमध्ये आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे DC स्त्रोत, एक सेन्सर, एक डेटा संपादन यंत्र आणि त्यांना एका ओळीत जोडणारे वायर समाविष्ट आहेत.

अंजीर.2. वर्तमान लूपचे कार्यात्मक आकृती.

डीसी स्त्रोत सिस्टमला उर्जा प्रदान करतो. ट्रान्समीटर 4 ते 20 एमए पर्यंत तारांमधील विद्युत् प्रवाह नियंत्रित करतो, जेथे 4 एमए थेट शून्य आहे आणि 20 एमए कमाल सिग्नल आहे.
0 एमए (करंट नाही) म्हणजे ओपन सर्किट. डेटा संपादन यंत्र विनियमित वर्तमान मोजते. विद्युतप्रवाह मोजण्याची एक कार्यक्षम आणि अचूक पद्धत म्हणजे डेटा संपादन यंत्राच्या मोजमाप अॅम्प्लिफायरच्या इनपुटवर (चित्र 2 मध्ये) एक अचूक शंट रेझिस्टर स्थापित करणे म्हणजे विद्युत प्रवाहाचे मोजमाप व्होल्टेजमध्ये रूपांतर करणे, शेवटी परिणाम प्राप्त करण्यासाठी कन्व्हर्टरच्या आउटपुटवर निःसंदिग्धपणे सिग्नल प्रतिबिंबित करते.

वर्तमान लूप कसे कार्य करते हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत करण्यासाठी, कन्व्हर्टरसह सिस्टम डिझाइनचे उदाहरण घ्या ज्यामध्ये खालील वैशिष्ट्ये आहेत:

ट्रान्सड्यूसरचा वापर दाब मोजण्यासाठी केला जातो
ट्रान्समीटर मापन यंत्रापासून 2000 फूट अंतरावर आहे
डेटा ऍक्विझिशन यंत्राद्वारे मोजले जाणारे विद्युतप्रवाह ऑपरेटरला ट्रान्सड्यूसरवर लागू केलेल्या दाबाच्या प्रमाणात माहिती प्रदान करते.

उदाहरणाचा विचार करून, आम्ही योग्य कन्व्हर्टरच्या निवडीपासून सुरुवात करतो.

वर्तमान प्रणाली डिझाइन

कनवर्टर निवड

वर्तमान प्रणालीची रचना करण्याची पहिली पायरी म्हणजे ट्रान्सड्यूसर निवडणे. मोजलेल्या प्रमाणाचा प्रकार (प्रवाह, दाब, तापमान इ.) विचारात न घेता, ट्रान्समीटर निवडण्यात एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे त्याचे ऑपरेटिंग व्होल्टेज. केवळ कनव्हर्टरला वीज पुरवठा जोडणे आपल्याला संप्रेषण ओळीतील वर्तमान प्रमाण समायोजित करण्यास अनुमती देते. वीज पुरवठ्याचे व्होल्टेज मूल्य स्वीकार्य मर्यादेत असणे आवश्यक आहे: किमान आवश्यकतेपेक्षा जास्त, कमाल मूल्यापेक्षा कमी, ज्यामुळे इन्व्हर्टरला नुकसान होऊ शकते.

उदाहरणार्थ चालू प्रणालीसाठी, निवडलेला ट्रान्सड्यूसर दाब मोजतो आणि त्याचे ऑपरेटिंग व्होल्टेज 12 ते 30 V असते. जेव्हा ट्रान्सड्यूसर निवडला जातो, तेव्हा ट्रान्समीटरवर लागू केलेल्या दाबाचे अचूक प्रतिनिधित्व देण्यासाठी वर्तमान सिग्नल योग्यरित्या मोजले जाणे आवश्यक आहे.

वर्तमान मापनासाठी डेटा संपादन उपकरण निवडणे

ग्राउंड सर्किटमध्ये वर्तमान लूप दिसण्यापासून रोखण्यासाठी वर्तमान प्रणाली तयार करताना लक्ष देणे आवश्यक आहे. अशा प्रकरणांमध्ये एक सामान्य तंत्र अलगाव आहे. इन्सुलेशन वापरुन, आपण ग्राउंड लूपचा प्रभाव टाळू शकता, ज्याची घटना अंजीर 3 मध्ये स्पष्ट केली आहे.

अंजीर.3. ग्राउंड लूप

इन सर्किटमध्ये दोन टर्मिनल जोडलेले असताना ग्राउंड लूप तयार होतात वेगवेगळ्या जागाक्षमता या फरकामुळे कम्युनिकेशन लाइनमध्ये अतिरिक्त विद्युत् प्रवाह दिसून येतो, ज्यामुळे मापन त्रुटी येऊ शकतात.
डेटा ऍक्विझिशन आयसोलेशन म्हणजे आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, इन्स्ट्रुमेंट इनपुट अॅम्प्लिफायर ग्राउंडपासून सिग्नल स्त्रोत ग्राउंडचे विद्युत वेगळे करणे.

आयसोलेशन बॅरियरमधून कोणताही विद्युत प्रवाह वाहू शकत नसल्यामुळे, अॅम्प्लीफायर आणि सिग्नल स्त्रोताचे ग्राउंड पॉइंट्स समान संभाव्य आहेत. यामुळे अनवधानाने ग्राउंड लूप तयार होण्याची शक्यता नाहीशी होते.

अंजीर.4. एका वेगळ्या सर्किटमध्ये कॉमन-मोड व्होल्टेज आणि सिग्नल व्होल्टेज

पृथक्करण उच्च सामान्य-मोड व्होल्टेजच्या उपस्थितीत DAQ डिव्हाइसचे नुकसान देखील प्रतिबंधित करते. कॉमन मोड हा समान ध्रुवीयतेचा व्होल्टेज आहे जो इन्स्ट्रुमेंटेशन अॅम्प्लिफायरच्या दोन्ही इनपुटवर असतो. उदाहरणार्थ, Fig.4 मध्ये. अॅम्प्लिफायरच्या दोन्ही सकारात्मक (+) आणि नकारात्मक (-) इनपुटमध्ये +14 V सामान्य मोड व्होल्टेज आहे. बर्‍याच डेटा संपादन उपकरणांची कमाल इनपुट श्रेणी ±10 V असते. जर डेटा संपादन उपकरण वेगळे केले नसेल आणि सामान्य मोड व्होल्टेज कमाल इनपुट श्रेणीच्या बाहेर असेल, तर तुम्ही डिव्हाइसचे नुकसान करू शकता. अंजीर 4 मध्ये अॅम्प्लीफायरच्या इनपुटवर सामान्य (सिग्नल) व्होल्टेज केवळ +2 V आहे, तरीही +14 V जोडल्यास +16 V व्होल्टेज होऊ शकते
(सिग्नल व्होल्टेज हे अॅम्प्लीफायरच्या “+” आणि “-” मधील व्होल्टेज आहे, ऑपरेटिंग व्होल्टेज ही सामान्य आणि सामान्य मोड व्होल्टेजची बेरीज आहे), जी कमी ऑपरेटिंग व्होल्टेज असलेल्या उपकरणांसाठी धोकादायक व्होल्टेज पातळी आहे.

अलगाव सह, अॅम्प्लीफायरचा सामान्य बिंदू विद्युतरित्या ग्राउंड शून्यापासून विभक्त केला जातो. आकृती 4 मधील सर्किटमध्ये, अॅम्प्लिफायरच्या सामाईक बिंदूवरील संभाव्यता +14 V वर "वाढवली" जाते. या तंत्रामुळे इनपुट व्होल्टेज मूल्य 16 ते 2 V पर्यंत खाली येते. आता डेटा संकलित केला जात आहे, डिव्हाइस आहे यापुढे ओव्हरव्होल्टेज नुकसान होण्याचा धोका नाही. (लक्षात ठेवा की इन्सुलेटरमध्ये जास्तीत जास्त सामान्य मोड व्होल्टेज आहे जे ते नाकारू शकतात.)

एकदा डेटा कलेक्टर वेगळे आणि सुरक्षित झाल्यानंतर, वर्तमान लूप कॉन्फिगर करण्याची शेवटची पायरी म्हणजे योग्य उर्जा स्त्रोत निवडणे.

वीज पुरवठा निवड

कोणता वीज पुरवठा ठरवा सर्वोत्तम मार्गतुमच्या गरजा पूर्ण करते, अगदी सोप्या पद्धतीने. वर्तमान लूपमध्ये कार्यरत असताना, वीज पुरवठ्याने सिस्टमच्या सर्व घटकांमध्ये व्होल्टेज ड्रॉपच्या बेरजेइतके किंवा त्याहून अधिक व्होल्टेज प्रदान करणे आवश्यक आहे.

आमच्या उदाहरणातील डेटा संपादन डिव्हाइस वर्तमान मोजण्यासाठी अचूक शंट वापरते.
या रेझिस्टरवर व्होल्टेज ड्रॉपची गणना करणे आवश्यक आहे. सामान्य शंट रेझिस्टरचा प्रतिकार 249 Ω असतो. चालू लूप वर्तमान श्रेणीसाठी मूलभूत गणना 4 .. 20 एमए
खालील दर्शवा:

I*R=U
0.004A*249Ω=0.996V
0.02A*249Ω=4.98V

249 Ω शंटसह, आम्ही डेटा कलेक्टरच्या इनपुटवरील व्होल्टेज मूल्यास दाब ट्रान्सड्यूसरच्या आउटपुट सिग्नलच्या मूल्याशी जोडून 1 ते 5 V मधील व्होल्टेज काढू शकतो.
आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, प्रेशर ट्रान्समीटरला किमान ऑपरेटिंग व्होल्टेज 12 V चा कमाल 30 V सह आवश्यक आहे. ट्रान्समीटरच्या ऑपरेटिंग व्होल्टेजमध्ये अचूक शंट रेझिस्टरवर व्होल्टेज ड्रॉप जोडल्याने पुढील गोष्टी मिळतात:

12V+ 5V=17V

पहिल्या दृष्टीक्षेपात, 17V चे व्होल्टेज पुरेसे आहे तथापि, वीज पुरवठ्यावरील अतिरिक्त भार विचारात घेणे आवश्यक आहे, जे विद्युत प्रतिरोधक असलेल्या तारांद्वारे तयार केले जाते.
ज्या प्रकरणांमध्ये सेन्सर दूर स्थित आहे मोजमाप साधने, वर्तमान लूपची गणना करताना आपण वायर प्रतिरोधक घटक विचारात घेणे आवश्यक आहे. तांब्याच्या तारात्यांच्या लांबीच्या थेट प्रमाणात DC प्रतिकार असतो. या उदाहरणातील प्रेशर ट्रान्समीटरसह, वीज पुरवठ्याचे ऑपरेटिंग व्होल्टेज ठरवताना तुम्हाला 2000 फूट रेषेची लांबी मोजावी लागेल. सिंगल-कोर कॉपर केबलचा रेखीय प्रतिकार 2.62 Ω/100 फूट आहे. या प्रतिकारासाठी लेखांकन खालील देते:

2000 फूट लांबीच्या एका स्ट्रँडचा प्रतिकार 2000 * 2.62 / 100 = 52.4 मीटर असेल.
एका कोरवरील व्होल्टेज ड्रॉप 0.02 * 52.4 = 1.048 V असेल.
सर्किट पूर्ण करण्यासाठी, दोन तारांची आवश्यकता आहे, नंतर कम्युनिकेशन लाइनची लांबी दुप्पट केली जाते आणि
एकूण व्होल्टेज ड्रॉप 2.096 व्होल्ट असेल. कन्व्हर्टर दुय्यम पासून 2000 फूट दूर असल्यामुळे एकूण सुमारे 2.1 व्होल्ट असेल. सर्किटच्या सर्व घटकांवरील व्होल्टेज ड्रॉप्सचा सारांश, आम्हाला मिळते:
2.096V + 12V+ 5V=19.096V

जर तुम्ही विचाराधीन सर्किटला पॉवर करण्यासाठी 17 V वापरले असेल, तर वायर रेझिस्टन्स आणि शंट रेझिस्टर कमी झाल्यामुळे प्रेशर ट्रान्समीटरला लागू होणारा व्होल्टेज किमान ऑपरेटिंग व्होल्टेजपेक्षा कमी असेल. ठराविक 24V पॉवर सप्लाय निवडल्याने इन्व्हर्टरची पॉवर आवश्यकता पूर्ण होईल. याव्यतिरिक्त, दाब सेन्सरला जास्त अंतरावर ठेवण्यासाठी व्होल्टेज मार्जिन आहे.

ट्रान्सड्यूसर, डेटा संपादन यंत्र, केबलची लांबी आणि वीज पुरवठा यांच्या योग्य निवडीसह, साध्या वर्तमान लूपचे डिझाइन पूर्ण झाले आहे. अधिक जटिल अनुप्रयोगांसाठी, आपण सिस्टममध्ये अतिरिक्त मापन चॅनेल समाविष्ट करू शकता.

स्वतंत्र सेन्सर्स

असा अल्गोरिदम मोल्ड बंद असताना परिणाम टाळतो, अन्यथा ते फक्त लहान तुकड्यांमध्ये विभागले जाऊ शकते. मोल्ड उघडल्यावर वेगात समान बदल होतो. येथे, दोन संपर्क सेन्सर अपरिहार्य आहेत.

अॅनालॉग सेन्सर्सचा वापर

आकृती 2. व्हीटस्टोन ब्रिज

अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करत आहे

अॅनालॉग सेन्सर आउटपुट

परंतु हे प्रकरण, एक नियम म्हणून, एका सेन्सरसह पुरेसे नाही. काही सर्वात लोकप्रिय मोजमाप म्हणजे तापमान आणि दाब मोजणे. वर अशा गुणांची संख्या आधुनिक निर्मितीअनेक दहा हजारांपर्यंत पोहोचू शकतात. त्यानुसार सेन्सर्सची संख्याही मोठी आहे. म्हणून, अनेक अॅनालॉग सेन्सर बहुतेक वेळा एकाच कंट्रोलरशी जोडलेले असतात. अर्थात, एकाच वेळी अनेक हजार नाही, डझन वेगळे असल्यास ते चांगले आहे. असे कनेक्शन आकृती 7 मध्ये दर्शविले आहे.

आकृती 7. कंट्रोलरला एकाधिक एनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे

डिजिटल कोडमध्ये रूपांतर करण्यासाठी योग्य, वर्तमान सिग्नलमधून व्होल्टेज कसा मिळवला जातो हे ही आकृती दर्शवते. जर असे अनेक सिग्नल्स असतील, तर ते सर्व एकाच वेळी प्रक्रिया केले जात नाहीत, परंतु वेळेत वेगळे केले जातात, मल्टिप्लेक्स केले जातात, अन्यथा प्रत्येक चॅनेलवर एक वेगळा एडीसी बसवावा लागेल.

या उद्देशासाठी, कंट्रोलरकडे सर्किट स्विचिंग सर्किट आहे. स्विचचे कार्यात्मक आकृती आकृती 8 मध्ये दर्शविले आहे.

आकृती 8. अॅनालॉग सेन्सर चॅनेल स्विच (क्लिक करण्यायोग्य प्रतिमा)

मापन रोधक (UR1…URn) वर व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित केलेले वर्तमान लूप सिग्नल अॅनालॉग स्विचच्या इनपुटमध्ये दिले जातात. कंट्रोल सिग्नल्स आलटून पालटून UR1…URn सिग्नल्सपैकी एक आउटपुटकडे जातात, जे अॅम्प्लीफायरद्वारे वाढवले जातात आणि वैकल्पिकरित्या ADC च्या इनपुटला दिले जातात. डिजिटल कोडमध्ये रूपांतरित व्होल्टेज कंट्रोलरला पुरवले जाते.

योजना, अर्थातच, खूप सोपी आहे, परंतु त्यात मल्टिप्लेक्सिंगच्या तत्त्वाचा विचार करणे शक्य आहे. एमसीटीएस कंट्रोलर्सच्या अॅनालॉग सिग्नलच्या इनपुटसाठीचे मॉड्यूल अंदाजे अशा प्रकारे तयार केले जाते ( मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली तांत्रिक माध्यम) स्मोलेन्स्क पीसी "प्रोलोग" द्वारे निर्मित.

अशा नियंत्रकांचे प्रकाशन फार पूर्वीपासून बंद केले गेले आहे, जरी काही ठिकाणी, सर्वोत्तम पासून दूर, हे नियंत्रक अद्याप वापरात आहेत. हे संग्रहालय प्रदर्शन नवीन मॉडेल्सच्या नियंत्रकांद्वारे बदलले जात आहेत, मुख्यतः आयातित (चीनी) उत्पादन.

जर कंट्रोलर मेटल कॅबिनेटमध्ये बसवला असेल, तर ब्रेडेड शील्ड्स कॅबिनेट अर्थ पॉइंटशी जोडण्याची शिफारस केली जाते. कनेक्टिंग लाइनची लांबी दोन किलोमीटरपेक्षा जास्त असू शकते, जी योग्य सूत्रे वापरून मोजली जाते. आम्ही येथे काहीही मोजणार नाही, परंतु विश्वास ठेवा की हे असे आहे.

नवीन सेन्सर्स, नवीन कंट्रोलर

नवीन नियंत्रकांच्या आगमनाने, नवीन अॅनालॉग सेन्सर देखील दिसू लागले आहेत जे HART (हायवे अॅड्रेसेबल रिमोट ट्रान्सड्यूसर) प्रोटोकॉल वापरून कार्य करतात, ज्याचे भाषांतर "ट्रंकद्वारे दूरस्थपणे संबोधित केलेले ट्रान्सड्यूसर मोजणे" असे केले जाते.

सेन्सर (फील्ड डिव्हाइस) चे आउटपुट सिग्नल 4 ... 20 एमए च्या श्रेणीतील एक एनालॉग वर्तमान सिग्नल आहे, ज्यावर फ्रिक्वेंसी-मॉड्युलेटेड (एफएसके - फ्रिक्वेंसी शिफ्ट कीइंग) डिजिटल कम्युनिकेशन सिग्नल सुपरइम्पोज केले जाते.

हे ज्ञात आहे की साइनसॉइडल सिग्नलचे सरासरी मूल्य शून्य इतके आहे, म्हणून, डिजिटल माहितीचे प्रसारण सेन्सर 4 ... 20mA च्या आउटपुट वर्तमानवर परिणाम करत नाही. सेन्सर कॉन्फिगर करताना हा मोड वापरला जातो.

HART संप्रेषण दोन प्रकारे होते. पहिल्या प्रकरणात, मानक एक, फक्त दोन डिव्हाइसेस दोन-वायर लाइनवर माहितीची देवाणघेवाण करू शकतात, तर आउटपुट अॅनालॉग सिग्नल 4 ... 20mA मोजलेल्या मूल्यावर अवलंबून असते. फील्ड डिव्हाइसेस (सेन्सर) कॉन्फिगर करताना हा मोड वापरला जातो.

दुस-या प्रकरणात, 15 पर्यंत सेन्सर दोन-वायर लाइनशी कनेक्ट केले जाऊ शकतात, ज्याची संख्या संप्रेषण लाइनच्या पॅरामीटर्स आणि वीज पुरवठ्याच्या शक्तीद्वारे निर्धारित केली जाते. हा मल्टीपॉइंट मोड आहे. या मोडमध्‍ये, 1…15 श्रेणीमध्‍ये प्रत्‍येक सेन्सरचा स्‍वत:चा पत्ता असतो, ज्‍याद्वारे कंट्रोल डिव्‍हाइस अ‍ॅक्सेस करते.

पत्ता 0 असलेला सेन्सर संप्रेषण लाइनपासून डिस्कनेक्ट झाला आहे. मल्टीपॉइंट मोडमध्ये सेन्सर आणि कंट्रोल डिव्हाइस दरम्यान डेटा एक्सचेंज केवळ वारंवारता सिग्नलद्वारे केले जाते. सेन्सरचे वर्तमान सिग्नल आवश्यक स्तरावर निश्चित केले आहे आणि बदलत नाही.

मल्टीपॉइंट कम्युनिकेशनच्या बाबतीत डेटा म्हणजे केवळ नियंत्रित पॅरामीटरच्या मोजमापांचे परिणामच नव्हे तर सर्व प्रकारच्या सेवा माहितीचा संपूर्ण संच.

सर्व प्रथम, हे सेन्सर, नियंत्रण आदेश, सेटिंग्जचे पत्ते आहेत. आणि ही सर्व माहिती दोन-वायर कम्युनिकेशन लाईन्सवर प्रसारित केली जाते. त्यांच्यापासून मुक्त होणे देखील शक्य आहे का? खरे आहे, हे काळजीपूर्वक केले पाहिजे, केवळ अशा प्रकरणांमध्ये जेव्हा वायरलेस कनेक्शन नियंत्रित प्रक्रियेच्या सुरक्षिततेवर परिणाम करू शकत नाही.

ही अशी तंत्रज्ञाने आहेत ज्यांनी जुन्या अॅनालॉग चालू लूपची जागा घेतली आहे. परंतु ते एकतर आपले स्थान सोडत नाही, जिथे शक्य असेल तिथे ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

ऑटोमेशन प्रक्रियेत तांत्रिक प्रक्रियायंत्रणा आणि एकके नियंत्रित करण्यासाठी, एखाद्याला विविध भौतिक प्रमाणांच्या मोजमापांना सामोरे जावे लागते. हे तापमान, दाब आणि द्रव किंवा वायूचा प्रवाह, घूर्णन गती, चमकदार तीव्रता, यंत्रणेच्या भागांच्या स्थितीबद्दल माहिती आणि बरेच काही असू शकते. ही माहिती सेन्सर वापरून मिळवली जाते. येथे, प्रथम, यंत्रणेच्या भागांच्या स्थितीबद्दल.

स्वतंत्र सेन्सर्स

सर्वात सोपा सेन्सर एक पारंपारिक यांत्रिक संपर्क आहे: दरवाजा उघडला जातो - संपर्क उघडतो, बंद होतो - तो बंद होतो. असा साधा सेन्सर, तसेच ऑपरेशनचे वरील अल्गोरिदम, बर्याचदा वापरले जाते चोर अलार्म. अनुवादात्मक हालचाली असलेल्या यंत्रणेसाठी, ज्यामध्ये दोन पोझिशन्स आहेत, उदाहरणार्थ, वॉटर वाल्व, आपल्याला आधीपासूनच दोन संपर्कांची आवश्यकता असेल: एक संपर्क बंद आहे - वाल्व बंद आहे, दुसरा बंद आहे - तो बंद आहे.

अधिक जटिल ट्रान्सलेशनल मोशन अल्गोरिदममध्ये इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनचा साचा बंद करण्याची यंत्रणा असते. सुरुवातीला, साचा उघडा आहे, ही प्रारंभिक स्थिती आहे. या स्थितीत, साचा काढला जातो तयार माल. पुढे, कार्यकर्ता संरक्षणात्मक कुंपण बंद करतो आणि साचा बंद होण्यास सुरुवात होते, नवीन कार्य चक्र सुरू होते.

साच्याच्या अर्ध्या भागांमधील अंतर बरेच मोठे आहे. त्यामुळे, सुरुवातीला साचा त्वरीत हलतो, आणि अर्धवट बंद होण्यापूर्वी काही अंतरावर, मर्यादा स्विच ट्रिगर केला जातो, हालचालीचा वेग लक्षणीयरीत्या कमी होतो आणि साचा सहजतेने बंद होतो.

अशा प्रकारे, संपर्क-आधारित सेन्सर स्वतंत्र किंवा बायनरी आहेत, दोन पोझिशन्स आहेत, बंद - उघडे किंवा 1 आणि 0. दुसऱ्या शब्दांत, आपण असे म्हणू शकता की एखादी घटना घडली आहे किंवा नाही. वरील उदाहरणामध्ये, संपर्कांद्वारे अनेक मुद्दे "पकडले" आहेत: चळवळीची सुरुवात, धीमेपणाचा बिंदू, चळवळीचा शेवट.

भूमितीमध्ये, बिंदूला कोणतेही परिमाण नसतात, फक्त एक बिंदू आणि तेच. हे एकतर असू शकते (कागदाच्या शीटवर, प्रक्षेपणात, आमच्या बाबतीत) किंवा ते अस्तित्वात नाही. म्हणून, बिंदू शोधण्यासाठी स्वतंत्र सेन्सर वापरले जातात. कदाचित बिंदूशी तुलना करणे येथे फारसे योग्य नाही, कारण in व्यावहारिक हेतूवेगळ्या सेन्सरच्या ऑपरेशनच्या अचूकतेचे मूल्य वापरा आणि ही अचूकता भौमितिक बिंदूपेक्षा खूप मोठी आहे.

परंतु स्वतःच, यांत्रिक संपर्क ही एक अविश्वसनीय गोष्ट आहे. म्हणून, जेथे शक्य असेल तेथे, यांत्रिक संपर्क गैर-संपर्क सेन्सरद्वारे बदलले जातात. सर्वात सोपा पर्याय म्हणजे रीड स्विचेस: चुंबक जवळ येतो, संपर्क बंद होतो. रीड स्विच ऑपरेशनच्या अचूकतेमुळे बरेच काही हवे असते; अशा सेन्सर्सचा वापर फक्त दारांची स्थिती निश्चित करण्यासाठी केला जातो.

अधिक जटिल आणि अचूक पर्याय विविध गैर-संपर्क सेन्सर मानला पाहिजे. जर धातूचा ध्वज स्लॉटमध्ये प्रवेश केला तर सेन्सरने कार्य केले. विविध मालिकांचे BVK सेन्सर्स (प्रॉक्सिमिटी लिमिट स्विच) अशा सेन्सर्सचे उदाहरण म्हणून दिले जाऊ शकतात. अशा सेन्सर्सची प्रतिसाद अचूकता (स्ट्रोक भिन्नता) 3 मिलीमीटर आहे.

BVK मालिका सेन्सर

आकृती 1. BVK मालिका सेन्सर

BVK सेन्सर्सचा पुरवठा व्होल्टेज 24V आहे, लोड करंट 200mA आहे, जे कंट्रोल सर्किटसह पुढील समन्वयासाठी इंटरमीडिएट रिले कनेक्ट करण्यासाठी पुरेसे आहे. अशा प्रकारे बीव्हीके सेन्सर विविध उपकरणांमध्ये वापरले जातात.

BVK सेन्सर्स व्यतिरिक्त, BTP, KVP, PIP, KVD, PISCH प्रकारचे सेन्सर देखील वापरले जातात. प्रत्येक मालिकेत अनेक प्रकारचे सेन्सर असतात, जे संख्यांद्वारे सूचित केले जातात, उदाहरणार्थ, BTP-101, BTP-102, BTP-103, BTP-211.

सर्व नमूद केलेले सेन्सर गैर-संपर्क वेगळे आहेत, त्यांचा मुख्य उद्देश यंत्रणा आणि असेंब्लीच्या भागांची स्थिती निश्चित करणे आहे. स्वाभाविकच, यापैकी बरेच सेन्सर आहेत; त्या सर्वांबद्दल एका लेखात लिहिणे अशक्य आहे. त्याहूनही अधिक सामान्य आणि अजूनही मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे विविध संपर्क सेन्सर आहेत.

अॅनालॉग सेन्सर्सचा वापर

स्वतंत्र सेन्सर्स व्यतिरिक्त, अॅनालॉग सेन्सर ऑटोमेशन सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. त्यांचा उद्देश विविध भौतिक प्रमाणांबद्दल माहिती मिळवणे हा आहे आणि केवळ सर्वसाधारणपणे असेच नाही तर वास्तविक वेळेत. अधिक अचूकपणे परिवर्तन भौतिक प्रमाण(दबाव, तापमान, प्रदीपन, उपभोग, व्होल्टेज, करंट) कंट्रोलरला संप्रेषण ओळींद्वारे प्रसारित करण्यासाठी आणि त्याच्या पुढील प्रक्रियेसाठी योग्य विद्युत सिग्नलमध्ये.

अॅनालॉग सेन्सर सहसा कंट्रोलरपासून खूप दूर स्थित असतात, म्हणूनच त्यांना सहसा फील्ड डिव्हाइसेस म्हणतात. हा शब्द अनेकदा तांत्रिक साहित्यात वापरला जातो.

अॅनालॉग सेन्सरमध्ये सहसा अनेक भाग असतात. सर्वात महत्वाचा भाग म्हणजे संवेदनशील घटक - सेन्सर. मोजलेले मूल्य इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करणे हा त्याचा उद्देश आहे. परंतु सेन्सरकडून प्राप्त होणारा सिग्नल सामान्यतः लहान असतो. प्रवर्धनासाठी योग्य सिग्नल मिळविण्यासाठी, सेन्सर बहुतेक वेळा ब्रिज सर्किटमध्ये समाविष्ट केला जातो - व्हीटस्टोन ब्रिज.

व्हीटस्टोन पूल

आकृती 2. व्हीटस्टोन ब्रिज

ब्रिज सर्किटचा मूळ उद्देश अचूकपणे प्रतिकार मोजणे हा आहे. DC स्त्रोत एडी ब्रिजच्या कर्णाशी जोडलेला आहे. स्केलच्या मध्यभागी शून्य असलेला मध्यबिंदू असलेला संवेदनशील गॅल्व्हनोमीटर दुसऱ्या कर्णाशी जोडलेला असतो. ट्यूनिंग रेझिस्टर R2 फिरवून रेझिस्टर Rx चे प्रतिकार मोजण्यासाठी, ब्रिज संतुलित असावा, गॅल्व्हनोमीटर सुई शून्यावर सेट केली पाहिजे.

डिव्हाइसच्या बाणाचे एका दिशेने किंवा दुसर्या दिशेने विचलन आपल्याला रेझिस्टर R2 च्या रोटेशनची दिशा निर्धारित करण्यास अनुमती देते. मोजलेल्या प्रतिकाराचे मूल्य रेझिस्टर R2 च्या हँडलसह एकत्रित केलेल्या स्केलद्वारे निर्धारित केले जाते. पुलासाठी समतोल स्थिती म्हणजे R1/R2 आणि Rx/R3 या गुणोत्तरांची समानता. या प्रकरणात, बीसी बिंदूंमध्ये शून्य संभाव्य फरक प्राप्त होतो आणि गॅल्व्हनोमीटर V मधून कोणताही विद्युत् प्रवाह वाहत नाही.

प्रतिरोधक R1 आणि R3 चे प्रतिकार अगदी अचूकपणे निवडले आहे, त्यांचा प्रसार कमीतकमी असावा. केवळ या प्रकरणात, पुलाच्या अगदी लहान असमतोलामुळे बीसी कर्णाच्या व्होल्टेजमध्ये लक्षणीय बदल होतो. विविध अॅनालॉग सेन्सर्सचे संवेदनशील घटक (सेन्सर) जोडण्यासाठी या पुलाचा गुणधर्म वापरला जातो. बरं, मग सर्वकाही सोपे आहे, तंत्रज्ञानाची बाब.

सेन्सरकडून मिळालेला सिग्नल वापरण्यासाठी, त्याची पुढील प्रक्रिया आवश्यक आहे - नियंत्रण सर्किट - कंट्रोलरद्वारे ट्रान्समिशन आणि प्रक्रियेसाठी योग्य आउटपुट सिग्नलमध्ये प्रवर्धन आणि रूपांतरण. बहुतेकदा, अॅनालॉग सेन्सर्सचे आउटपुट सिग्नल वर्तमान (एनालॉग चालू लूप), कमी वेळा व्होल्टेज असते.

करंट का? वस्तुस्थिती अशी आहे की अॅनालॉग सेन्सर्सचे आउटपुट टप्पे वर्तमान स्त्रोतांवर आधारित आहेत. हे आपल्याला आउटपुट सिग्नलवरील कनेक्टिंग लाइन्सच्या प्रतिकारशक्तीच्या प्रभावापासून मुक्त होण्यास, मोठ्या लांबीच्या कनेक्टिंग लाइन्स वापरण्यास अनुमती देते.

पुढील परिवर्तन अगदी सोपे आहे. वर्तमान सिग्नल व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित केले जाते, ज्यासाठी ज्ञात प्रतिरोधक रोधकाद्वारे वर्तमान पास करणे पुरेसे आहे. मापन रोधकावरील व्होल्टेज ड्रॉप ओहमच्या U=I*R नियमानुसार प्राप्त होतो.

उदाहरणार्थ, 100 ओम रेझिस्टरमध्ये 10 एमए च्या विद्युत् प्रवाहासाठी, व्होल्टेज 10 * 100 = 1000 mV असेल, जेवढे संपूर्ण 1 व्होल्ट असेल! या प्रकरणात, सेन्सरचे आउटपुट प्रवाह कनेक्टिंग वायरच्या प्रतिकारांवर अवलंबून नाही. वाजवी मर्यादेत, अर्थातच.

अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करत आहे

मापन रोधकावर प्राप्त व्होल्टेज सहजपणे कंट्रोलरमध्ये इनपुटसाठी योग्य असलेल्या डिजिटल स्वरूपात रूपांतरित केले जाते. रूपांतरण एडीसी अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर वापरून केले जाते.

डिजिटल डेटा कंट्रोलरला सीरियल किंवा समांतर कोडमध्ये प्रसारित केला जातो. हे सर्व विशिष्ट स्विचिंग योजनेवर अवलंबून असते. एक सरलीकृत अॅनालॉग सेन्सर कनेक्शन आकृती आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे.

अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करत आहे

आकृती 3. अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे (मोठे करण्यासाठी चित्रावर क्लिक करा)

अॅक्ट्युएटर्स कंट्रोलरशी जोडलेले असतात किंवा कंट्रोलर स्वतः ऑटोमेशन सिस्टममध्ये समाविष्ट असलेल्या कॉम्प्युटरशी जोडलेले असतात.

स्वाभाविकच, अॅनालॉग सेन्सरची संपूर्ण रचना असते, त्यातील एक घटक म्हणजे कनेक्टिंग घटकांसह एक गृहनिर्माण. उदाहरण म्हणून, आकृती 4 Zond-10 प्रकाराच्या ओव्हरप्रेशर सेन्सरचे स्वरूप दर्शविते.

ओव्हरप्रेशर सेन्सर झोंड -10

आकृती 4. ओव्हरप्रेशर सेन्सर झोंड-10

सेन्सरच्या तळाशी, आपण पाइपलाइनला जोडण्यासाठी कनेक्टिंग थ्रेड पाहू शकता आणि उजवीकडे, काळ्या कव्हरखाली, कंट्रोलरसह कम्युनिकेशन लाइन कनेक्ट करण्यासाठी कनेक्टर आहे.

थ्रेडेड कनेक्शन अॅनिल्ड कॉपर वॉशर (सेन्सरसह पुरवलेले) सह सील केलेले आहे आणि कोणत्याही प्रकारे फम-टेप किंवा लिनेनसह नाही. हे केले जाते जेणेकरून सेन्सर स्थापित करताना, आत स्थित सेन्सर घटक विकृत होणार नाही.

अॅनालॉग सेन्सर आउटपुट

मानकांनुसार, सध्याच्या सिग्नलच्या तीन श्रेणी आहेत: 0…5mA, 0…20mA आणि 4…20mA. त्यांचा फरक काय आहे आणि कोणती वैशिष्ट्ये आहेत?

बर्‍याचदा, आउटपुट करंटचे अवलंबित्व मोजलेल्या मूल्याच्या थेट प्रमाणात असते, उदाहरणार्थ, पाईपमधील दाब जितका जास्त असेल तितका सेन्सरच्या आउटपुटवर वर्तमान जास्त असेल. जरी कधीकधी व्यस्त कनेक्शन वापरले जाते: आउटपुट करंटचे मोठे मूल्य सेन्सरच्या आउटपुटवर मोजलेल्या मूल्याच्या किमान मूल्याशी संबंधित असते. हे सर्व वापरलेल्या कंट्रोलरच्या प्रकारावर अवलंबून असते. काही सेन्सर्समध्ये थेट ते व्युत्क्रम सिग्नलवर स्विचिंग देखील असते.

0...5mA श्रेणीतील आउटपुट सिग्नल खूप लहान आहे आणि त्यामुळे हस्तक्षेपास संवेदनाक्षम आहे. जर अशा सेन्सरचा सिग्नल मोजलेल्या पॅरामीटरच्या स्थिर मूल्यासह चढ-उतार होत असेल, तर सेन्सर आउटपुटच्या समांतर 0.1 ... 1 μF क्षमतेसह कॅपेसिटर स्थापित करण्याची शिफारस आहे. 0…20mA च्या श्रेणीतील वर्तमान सिग्नल अधिक स्थिर आहे.

परंतु या दोन्ही श्रेणी चांगल्या नाहीत कारण स्केलच्या सुरूवातीस शून्य आपल्याला काय झाले हे स्पष्टपणे निर्धारित करण्याची परवानगी देत नाही. किंवा मोजलेले सिग्नल प्रत्यक्षात मिळाले शून्य पातळी, जे तत्त्वतः शक्य आहे, किंवा संप्रेषण लाइन फक्त तुटलेली आहे? म्हणून, ते शक्य असल्यास, या श्रेणींचा वापर नाकारण्याचा प्रयत्न करतात.

4 ... 20 एमए च्या श्रेणीतील आउटपुट करंटसह अॅनालॉग सेन्सर्सचे सिग्नल अधिक विश्वासार्ह मानले जाते. त्याची आवाज प्रतिकारशक्ती खूप जास्त आहे आणि कमी मर्यादा, जरी मोजलेल्या सिग्नलमध्ये शून्य पातळी असली तरीही, 4mA असेल, जी आम्हाला असे म्हणू देते की संप्रेषण लाइन तुटलेली नाही.

4 ... 20mA श्रेणीचे आणखी एक चांगले वैशिष्ट्य म्हणजे सेन्सर फक्त दोन वायर्सने जोडले जाऊ शकतात, कारण सेन्सर स्वतः या विद्युतप्रवाहाद्वारे चालविला जातो. हे त्याचे उपभोग वर्तमान आणि त्याच वेळी मोजण्याचे संकेत आहे.

आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 4 ... 20 एमए श्रेणीतील सेन्सर्ससाठी वीज पुरवठा चालू आहे. त्याच वेळी, पासपोर्टनुसार, झोंड -10 सेन्सर, इतर अनेकांप्रमाणे, पुरवठा व्होल्टेजची विस्तृत श्रेणी आहे 10 ... 38V, जरी 24V च्या व्होल्टेजसह स्थिर स्त्रोत बहुतेकदा वापरले जातात.

एनालॉग सेन्सरला बाह्य वीज पुरवठ्यासह जोडणे

आकृती 5. एनालॉग सेन्सरला बाह्य वीज पुरवठ्यासह जोडणे

या चित्रात खालील घटक आणि चिन्हे आहेत. Rsh - मापन शंट रेझिस्टर, Rl1 आणि Rl2 - कम्युनिकेशन लाइन रेझिस्टन्स. मापन अचूकता सुधारण्यासाठी, एक अचूक मापन प्रतिरोधक Rsh म्हणून वापरला जावा. पॉवर सप्लायमधून प्रवाहाचा मार्ग बाणांनी दर्शविला जातो.

हे पाहणे सोपे आहे की वीज पुरवठ्याचा आउटपुट प्रवाह +24V टर्मिनलमधून जातो, Rl1 द्वारे सेन्सर टर्मिनल +AO2 वर पोहोचतो, सेन्सरमधून जातो आणि सेन्सर आउटपुट संपर्क - AO2, कनेक्टिंग लाइन Rl2, रेझिस्टर Rsh -24V पॉवर सप्लाय टर्मिनलवर परत येतो. सर्व काही, सर्किट बंद आहे, वर्तमान वाहते.

जर कंट्रोलरमध्ये 24V वीज पुरवठा असेल, तर आकृती 6 मध्ये दर्शविलेल्या योजनेनुसार सेन्सर किंवा मापन ट्रान्सड्यूसरचे कनेक्शन शक्य आहे.

अंतर्गत वीज पुरवठा असलेल्या कंट्रोलरशी अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे

आकृती 6. एनालॉग सेन्सरला अंतर्गत वीज पुरवठ्यासह कंट्रोलरशी जोडणे

हा आकृती आणखी एक घटक दर्शवितो - एक बॅलास्ट रेझिस्टर Rb. कम्युनिकेशन लाइनमध्ये शॉर्ट सर्किट झाल्यास किंवा अॅनालॉग सेन्सरमध्ये बिघाड झाल्यास मापन रोधकाचे संरक्षण करणे हा त्याचा उद्देश आहे. रेझिस्टर Rb स्थापित करणे ऐच्छिक असले तरी ते ऐच्छिक आहे.

वगळता विविध सेन्सर्समापन ट्रान्सड्यूसर, जे ऑटोमेशन सिस्टममध्ये बर्‍याचदा वापरले जातात, त्यांचे आउटपुट देखील आहे.

एक मोजमाप ट्रान्सड्यूसर हे व्होल्टेज पातळीचे रूपांतर करण्यासाठी एक उपकरण आहे, उदाहरणार्थ, 220V किंवा अनेक दहापट किंवा शेकडो अँपिअरचा प्रवाह, 4 ... 20mA च्या वर्तमान सिग्नलमध्ये. येथे, इलेक्ट्रिकल सिग्नलची पातळी फक्त रूपांतरित केली जाते, आणि काही भौतिक प्रमाणात (वेग, प्रवाह, दाब) विद्युत स्वरूपात प्रतिनिधित्व नाही.

परंतु हे प्रकरण, एक नियम म्हणून, एका सेन्सरसह पुरेसे नाही. काही सर्वात लोकप्रिय मोजमाप म्हणजे तापमान आणि दाब मोजणे. आधुनिक उत्पादनात अशा बिंदूंची संख्या अनेक दहापर्यंत पोहोचू शकते

हेही वाचा

भिंतीवरील दिवे आणि त्यांच्या वापराची वैशिष्ट्ये
संभाव्य फरक, इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि व्होल्टेज बद्दल
वीज वापर वगळता मीटरद्वारे काय निश्चित केले जाऊ शकते
इलेक्ट्रिकल उत्पादनांच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्याच्या निकषांवर
खाजगी घरासाठी काय चांगले आहे - सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज इनपुट?
देशाच्या घरासाठी व्होल्टेज स्टॅबिलायझर कसे निवडावे
पेल्टियर प्रभाव: विद्युत प्रवाहाचा जादुई प्रभाव
अपार्टमेंटमध्ये वायरिंग आणि टीव्ही केबल कनेक्ट करण्याचा सराव - प्रक्रिया वैशिष्ट्ये
वायरिंग समस्या: काय करावे आणि त्यांचे निराकरण कसे करावे?
फ्लोरोसेंट दिवे T5: संभाव्यता आणि अनुप्रयोगाच्या समस्या
मागे घेण्यायोग्य सॉकेट ब्लॉक्स: वापर आणि कनेक्शनचा सराव
इलेक्ट्रॉनिक अॅम्प्लीफायर्स. भाग 2. ऑडिओ फ्रिक्वेंसी अॅम्प्लीफायर्स
देशाच्या घरात विद्युत उपकरणे आणि वायरिंगचे योग्य ऑपरेशन
दैनंदिन जीवनात सुरक्षित व्होल्टेज वापरण्याचे मुख्य मुद्दे
नवशिक्यांसाठी इलेक्ट्रॉनिक्सचा अभ्यास करण्यासाठी आवश्यक साधने आणि उपकरणे
कॅपेसिटर: उद्देश, डिव्हाइस, ऑपरेशनचे सिद्धांत
क्षणिक संपर्क प्रतिकार म्हणजे काय आणि त्यास कसे सामोरे जावे
व्होल्टेज रिले: तेथे काय आहेत, कसे निवडावे आणि कनेक्ट करावे?
खाजगी घरासाठी काय चांगले आहे - सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज इनपुट?
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समध्ये कॅपेसिटर. भाग 2. इंटरस्टेज कम्युनिकेशन, फिल्टर, जनरेटर
अपुर्‍या वीज पुरवठ्यासह आरामाची खात्री कशी करावी
स्टोअरमध्ये मशीन खरेदी करताना ते कार्यरत असल्याची खात्री कशी करावी?
12 व्होल्ट लाइटिंग नेटवर्कसाठी वायर क्रॉस-सेक्शन कसे निवडावे
अपर्याप्त नेटवर्क पॉवरसह वॉटर हीटर आणि पंप जोडण्याची पद्धत
इंडक्टर आणि चुंबकीय क्षेत्र. भाग 2. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन आणि इंडक्टन्स
ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स. भाग 2. आदर्श ऑपरेशनल एम्पलीफायर
मायक्रोकंट्रोलर काय आहेत (उद्देश, उपकरण, सॉफ्टवेअर)
कॉम्पॅक्ट फ्लोरोसेंट दिव्याचे आयुष्य वाढवणे (घराची देखभाल करणारा)
फीडबॅकशिवाय ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट्स
अपार्टमेंटचे इलेक्ट्रिकल स्विचबोर्ड बदलणे
इलेक्ट्रिकल वायरिंगमध्ये तांबे आणि अॅल्युमिनियम का एकत्र केले जाऊ शकत नाही?

यंत्रणा आणि युनिट्सच्या नियंत्रणासाठी तांत्रिक प्रक्रियेच्या ऑटोमेशनच्या प्रक्रियेत, एखाद्याला विविध भौतिक परिमाणांच्या मोजमापांना सामोरे जावे लागते. हे तापमान, दाब आणि द्रव किंवा वायूचा प्रवाह, घूर्णन गती, चमकदार तीव्रता, यंत्रणेच्या भागांच्या स्थितीबद्दल माहिती आणि बरेच काही असू शकते. ही माहिती सेन्सर वापरून मिळवली जाते. येथे, प्रथम, यंत्रणेच्या भागांच्या स्थितीबद्दल.

स्वतंत्र सेन्सर्स

सर्वात सोपा सेन्सर एक पारंपारिक यांत्रिक संपर्क आहे: दरवाजा उघडला जातो - संपर्क उघडतो, बंद होतो - तो बंद होतो. अशा साध्या सेन्सर, तसेच कामाच्या वरील अल्गोरिदम, अनेकदा. अनुवादात्मक हालचाली असलेल्या यंत्रणेसाठी, ज्यामध्ये दोन पोझिशन्स आहेत, उदाहरणार्थ, वॉटर वाल्व, आपल्याला आधीपासूनच दोन संपर्कांची आवश्यकता असेल: एक संपर्क बंद आहे - वाल्व बंद आहे, दुसरा बंद आहे - तो बंद आहे.

अधिक जटिल ट्रान्सलेशनल मोशन अल्गोरिदममध्ये इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनचा साचा बंद करण्याची यंत्रणा असते. सुरुवातीला, साचा उघडा आहे, ही प्रारंभिक स्थिती आहे. या स्थितीत, तयार उत्पादने मोल्डमधून काढली जातात. पुढे, कार्यकर्ता संरक्षणात्मक कुंपण बंद करतो आणि साचा बंद होण्यास सुरुवात होते, नवीन कार्य चक्र सुरू होते.

भूमितीमध्ये, बिंदूला कोणतेही परिमाण नसतात, फक्त एक बिंदू आणि तेच. हे एकतर असू शकते (कागदाच्या शीटवर, प्रक्षेपणात, आमच्या बाबतीत) किंवा ते अस्तित्वात नाही. म्हणून, बिंदू शोधण्यासाठी स्वतंत्र सेन्सर वापरले जातात. कदाचित बिंदूशी तुलना करणे येथे फारसे योग्य नाही, कारण व्यावहारिक हेतूंसाठी ते वेगळ्या सेन्सरच्या अचूकतेचे मूल्य वापरतात आणि ही अचूकता भौमितिक बिंदूपेक्षा खूप मोठी असते.

आकृती 1. BVK मालिका सेन्सर

अॅनालॉग सेन्सर्सचा वापर

स्वतंत्र सेन्सर्स व्यतिरिक्त, अॅनालॉग सेन्सर ऑटोमेशन सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. त्यांचा उद्देश विविध भौतिक प्रमाणांबद्दल माहिती मिळवणे हा आहे आणि केवळ सर्वसाधारणपणे असेच नाही तर वास्तविक वेळेत. अधिक तंतोतंत, भौतिक प्रमाण (दबाव, तापमान, प्रदीपन, प्रवाह, व्होल्टेज, करंट) चे रूपांतर कंट्रोलर आणि त्याच्या पुढील प्रक्रियेसाठी कम्युनिकेशन लाईन्सद्वारे प्रसारित करण्यासाठी योग्य विद्युत सिग्नलमध्ये.

अॅनालॉग सेन्सर सामान्यत: कंट्रोलरपासून खूप दूर स्थित असतात, म्हणूनच त्यांना अनेकदा म्हणतात फील्ड उपकरणे. हा शब्द अनेकदा तांत्रिक साहित्यात वापरला जातो.

अॅनालॉग सेन्सरमध्ये सहसा अनेक भाग असतात. सर्वात महत्वाचा भाग म्हणजे संवेदनशील घटक - सेन्सर. मोजलेले मूल्य इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करणे हा त्याचा उद्देश आहे. परंतु सेन्सरकडून प्राप्त होणारा सिग्नल सामान्यतः लहान असतो. प्रवर्धनासाठी योग्य सिग्नल प्राप्त करण्यासाठी, सेन्सर बहुतेक वेळा ब्रिज सर्किटमध्ये समाविष्ट केला जातो - व्हीटस्टोन पूल.

आकृती 2. व्हीटस्टोन ब्रिज

सेन्सरकडून मिळालेला सिग्नल वापरण्यासाठी, त्याची पुढील प्रक्रिया आवश्यक आहे, - नियंत्रण सर्किटद्वारे प्रक्षेपण आणि प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आउटपुट सिग्नलमध्ये प्रवर्धन आणि रूपांतरण - नियंत्रक. बहुतेकदा, अॅनालॉग सेन्सर्सचे आउटपुट सिग्नल वर्तमान (एनालॉग चालू लूप), कमी वेळा व्होल्टेज असते.

अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करत आहे

मापन रोधकावर प्राप्त व्होल्टेज सहजपणे कंट्रोलरमध्ये इनपुटसाठी योग्य असलेल्या डिजिटल स्वरूपात रूपांतरित केले जाते. सह रूपांतरण केले जाते analog-to-digital converters ADC.

आकृती 3. अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे (मोठे करण्यासाठी चित्रावर क्लिक करा)

आकृती 4. ओव्हरप्रेशर सेन्सर झोंड-10

अॅनालॉग सेन्सर आउटपुट

परंतु या दोन्ही श्रेणी चांगल्या नाहीत कारण स्केलच्या सुरूवातीस शून्य आपल्याला काय झाले हे स्पष्टपणे निर्धारित करण्याची परवानगी देत नाही. किंवा मोजलेले सिग्नल प्रत्यक्षात शून्य पातळीवर घेतले, जे तत्त्वतः शक्य आहे, किंवा संप्रेषण लाइन फक्त खंडित झाली? म्हणून, ते शक्य असल्यास, या श्रेणींचा वापर नाकारण्याचा प्रयत्न करतात.

आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 4 ... 20 एमए श्रेणीतील सेन्सर्ससाठी वीज पुरवठा चालू आहे. त्याच वेळी, पासपोर्टनुसार, झोंड -10 सेन्सर, इतर अनेकांप्रमाणे, पुरवठा व्होल्टेजची विस्तृत श्रेणी आहे 10 ... 38V, जरी ते बहुतेकदा 24V च्या व्होल्टेजसह वापरले जातात.

आकृती 5. एनालॉग सेन्सरला बाह्य वीज पुरवठ्यासह जोडणे

आकृती 6. एनालॉग सेन्सरला अंतर्गत वीज पुरवठ्यासह कंट्रोलरशी जोडणे

विविध सेन्सर्स व्यतिरिक्त, वर्तमान आउटपुटमध्ये मोजण्याचे ट्रान्सड्यूसर देखील आहेत, जे ऑटोमेशन सिस्टममध्ये बरेचदा वापरले जातात.

ट्रान्सड्यूसर मोजणे- व्होल्टेज पातळी रूपांतरित करण्यासाठी एक उपकरण, उदाहरणार्थ, 220V किंवा अनेक दहापट किंवा शेकडो अँपिअरचा वर्तमान 4 ... 20mA च्या वर्तमान सिग्नलमध्ये. येथे, इलेक्ट्रिकल सिग्नलची पातळी फक्त रूपांतरित केली जाते, आणि काही भौतिक प्रमाणात (वेग, प्रवाह, दाब) विद्युत स्वरूपात प्रतिनिधित्व नाही.

परंतु हे प्रकरण, एक नियम म्हणून, एका सेन्सरसह पुरेसे नाही. काही सर्वात लोकप्रिय मोजमाप म्हणजे तापमान आणि दाब मोजणे. आधुनिक उत्पादनातील अशा बिंदूंची संख्या हजारोच्या संख्येत पोहोचू शकते. त्यानुसार सेन्सर्सची संख्याही मोठी आहे. म्हणून, अनेक अॅनालॉग सेन्सर बहुतेक वेळा एकाच कंट्रोलरशी जोडलेले असतात. अर्थात, एकाच वेळी अनेक हजार नाही, डझन वेगळे असल्यास ते चांगले आहे. असे कनेक्शन आकृती 7 मध्ये दर्शविले आहे.

आकृती 7. कंट्रोलरला एकाधिक एनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे

आकृती 8. अॅनालॉग सेन्सर चॅनेल स्विच (क्लिक करण्यायोग्य प्रतिमा)

योजना, अर्थातच, खूप सोपी आहे, परंतु त्यात मल्टिप्लेक्सिंगच्या तत्त्वाचा विचार करणे शक्य आहे. स्मोलेन्स्क पीसी "प्रोलॉग" द्वारे उत्पादित एमसीटीएस कंट्रोलर्स (तांत्रिक माध्यमांची मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली) च्या अॅनालॉग सिग्नलच्या इनपुटसाठीचे मॉड्यूल अंदाजे अशा प्रकारे तयार केले जाते. देखावा MCTS कंट्रोलर आकृती 9 मध्ये दर्शविला आहे.

आकृती 9. एमएसटीएस कंट्रोलर

नवीन सेन्सर्स, नवीन कंट्रोलर

नवीन नियंत्रकांच्या आगमनाने, HART प्रोटोकॉलसह नवीन अॅनालॉग ट्रान्समीटर(हायवे अॅड्रेसेबल रिमोट ट्रान्सड्यूसर)

आकृती 10. HART अॅनालॉग ट्रान्समीटर आउटपुट

आकृती सापाप्रमाणे त्याच्या भोवती सायनसॉइड गुंडाळी असलेले अॅनालॉग सिग्नल दाखवते. ही वारंवारता - मॉड्यूलेटेड सिग्नल आहे. पण हा डिजिटल सिग्नल अजिबात नाही, याची ओळख अजून व्हायची आहे. आकृतीमध्ये हे लक्षात येते की लॉजिकल शून्य प्रसारित करताना साइनसॉइडची वारंवारता युनिट (1.2 kHz) प्रसारित करताना जास्त (2.2 kHz) असते. या सिग्नल्सचे प्रसारण सायनसॉइडल आकाराच्या ± 0.5 mA च्या मोठेपणासह विद्युत् प्रवाहाद्वारे केले जाते.

हे बाहेर वळते की आपण तारांपासून मुक्त होऊ शकता. आधीच 2007 मध्ये, वायरलेसहार्ट मानक प्रकाशित केले गेले होते, ट्रांसमिशन माध्यम 2.4 GHz ची विनापरवाना वारंवारता आहे, ज्यावर वायरलेससह अनेक संगणक वायरलेस उपकरणे चालतात. स्थानिक नेटवर्क. म्हणून, वायरलेसहार्ट उपकरणे देखील कोणत्याही निर्बंधांशिवाय वापरली जाऊ शकतात. आकृती 11 वायरलेसहार्ट नेटवर्क दाखवते.

आकृती 11. वायरलेस नेटवर्कवायरलेसहार्ट

येथे मी ट्रान्झिस्टर आउटपुटसह प्रेरक सेन्सर्सचे कनेक्शन म्हणून एक महत्त्वाचा व्यावहारिक मुद्दा स्वतंत्रपणे काढला, जो आधुनिक औद्योगिक उपकरणे- सर्वत्र. याव्यतिरिक्त, सेन्सर्ससाठी वास्तविक सूचना आणि उदाहरणांचे दुवे आहेत.

या प्रकरणात सेन्सर्सच्या सक्रियतेचे (ऑपरेशन) तत्त्व कोणतेही असू शकते - प्रेरक (अंदाजे), ऑप्टिकल (फोटोइलेक्ट्रिक), इ.

पहिल्या भागाचे वर्णन केले आहे संभाव्य पर्यायसेन्सर आउटपुट. संपर्क (रिले आउटपुट) सह सेन्सर कनेक्ट करण्यात कोणतीही समस्या नसावी. आणि ट्रान्झिस्टरसह आणि कंट्रोलरशी कनेक्ट करणे, सर्वकाही इतके सोपे नाही.

पीएनपी आणि एनपीएन सेन्सरसाठी कनेक्शन आकृती

पीएनपी आणि एनपीएन सेन्सरमधील फरक हा आहे की ते पॉवर स्त्रोताचे वेगवेगळे पोल स्विच करतात. पीएनपी ("पॉझिटिव्ह" शब्दावरून) पॉवर सप्लायचे पॉझिटिव्ह आउटपुट स्विच करते, एनपीएन - नकारात्मक.

खाली, उदाहरणार्थ, ट्रान्झिस्टर आउटपुटसह सेन्सरसाठी कनेक्शन आकृती आहेत. लोड - एक नियम म्हणून, हे कंट्रोलरचे इनपुट आहे.

सेन्सर लोड (लोड) सतत “वजा” (0V) शी जोडलेला असतो, ट्रान्झिस्टरद्वारे स्वतंत्र “1” (+V) चा पुरवठा स्विच केला जातो. NO किंवा NC सेन्सर - कंट्रोल सर्किटवर अवलंबून असते (मुख्य सर्किट)

सेन्सर लोड (लोड) सतत "प्लस" (+V) शी जोडलेले असते. येथे, सेन्सरच्या आउटपुटवर सक्रिय स्तर (विभक्त “1”) कमी आहे (0V), तर लोड उघडलेल्या ट्रान्झिस्टरद्वारे चालविला जातो.

मी सर्वांनी गोंधळून जाऊ नये असे आवाहन करतो, या योजनांच्या कामाचे तपशीलवार वर्णन नंतर केले जाईल.

खालील आकृत्या मुळात समान गोष्ट दर्शवतात. PNP आणि NPN आउटपुटच्या सर्किटमधील फरकांवर भर दिला जातो.

NPN आणि PNP सेन्सर आउटपुटसाठी कनेक्शन डायग्राम

डाव्या आकृतीवर - आउटपुट ट्रान्झिस्टरसह सेन्सर NPN. सामान्य वायर स्विच केला जातो, जो या प्रकरणात पॉवर स्त्रोताचा नकारात्मक वायर आहे.

उजवीकडे - ट्रान्झिस्टरसह केस पीएनपीबाहेर पडताना. हे प्रकरण सर्वात वारंवार घडते, कारण आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये उर्जा स्त्रोताची नकारात्मक वायर सामान्य करणे आणि सकारात्मक क्षमतेसह नियंत्रक आणि इतर रेकॉर्डिंग डिव्हाइसेसचे इनपुट सक्रिय करणे प्रथा आहे.

प्रेरक सेन्सरची चाचणी कशी करावी?

हे करण्यासाठी, आपल्याला त्यावर पॉवर लागू करणे आवश्यक आहे, म्हणजेच ते सर्किटशी कनेक्ट करा. नंतर - ते सक्रिय करा (सुरू करा). सक्रिय झाल्यावर, निर्देशक उजळेल. पण संकेत हमी देत नाही योग्य ऑपरेशनप्रेरक सेन्सर. तुम्हाला लोड कनेक्ट करणे आवश्यक आहे आणि 100% खात्री करण्यासाठी त्यावरील व्होल्टेज मोजणे आवश्यक आहे.

सेन्सर्स बदलणे

मी आधीच लिहिल्याप्रमाणे, ट्रान्झिस्टर आउटपुटसह मुळात 4 प्रकारचे सेन्सर आहेत, जे त्यानुसार विभागलेले आहेत अंतर्गत उपकरणआणि वायरिंग आकृती:

पीएनपी क्र
PNP NC
NPN क्र
NPN NC

या सर्व प्रकारचे सेन्सर एकमेकांशी बदलले जाऊ शकतात, म्हणजे. ते अदलाबदल करण्यायोग्य आहेत.

हे खालील प्रकारे लागू केले जाते:

इनिशिएशन डिव्हाईसमध्ये फेरफार - डिझाइन यांत्रिकरित्या बदलते.
सेन्सर चालू करण्यासाठी विद्यमान योजना बदलत आहे.
सेन्सर आउटपुटचा प्रकार स्विच करणे (सेन्सर बॉडीवर असे स्विच असल्यास).
प्रोग्राम रीप्रोग्रामिंग - या इनपुटची सक्रिय पातळी बदलणे, प्रोग्राम अल्गोरिदम बदलणे.

वायरिंग डायग्राम बदलून तुम्ही PNP सेन्सरला NPN सह कसे बदलू शकता याचे उदाहरण खाली दिले आहे:

PNP-NPN अदलाबदली योजना. डावीकडे मूळ आकृती आहे, उजवीकडे सुधारित आहे.

या सर्किट्सचे कार्य समजून घेतल्याने ट्रांझिस्टर हा एक महत्त्वाचा घटक आहे जो सामान्य रिले संपर्कांद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो या वस्तुस्थितीची जाणीव होण्यास मदत होईल (उदाहरणे खाली, नोटेशनमध्ये आहेत).

तर आकृती डावीकडे आहे. समजू की सेन्सर प्रकार NO आहे. मग (आउटपुटवर ट्रान्झिस्टरच्या प्रकाराकडे दुर्लक्ष करून), जेव्हा सेन्सर सक्रिय नसतो, तेव्हा त्याचे आउटपुट "संपर्क" खुले असतात आणि त्यांच्यामधून कोणताही प्रवाह वाहत नाही. जेव्हा सेन्सर सक्रिय असतो, तेव्हा सर्व पुढील परिणामांसह संपर्क बंद केले जातात. अधिक तंतोतंत, या संपर्कांमधून प्रवाहित करंट सह)). वाहणारा प्रवाह संपूर्ण लोडमध्ये व्होल्टेज ड्रॉप तयार करतो.

अंतर्गत भार एका कारणासाठी ठिपकेदार रेषेद्वारे दर्शविला जातो. हा रेझिस्टर अस्तित्वात आहे, परंतु त्याची उपस्थिती सेन्सरच्या स्थिर ऑपरेशनची हमी देत नाही, सेन्सर कंट्रोलर इनपुट किंवा इतर लोडशी कनेक्ट केलेला असणे आवश्यक आहे. या इनपुटचा प्रतिकार हा मुख्य भार आहे.

जर सेन्सरमध्ये अंतर्गत भार नसेल आणि कलेक्टर "हवेत लटकत असेल" तर याला "ओपन कलेक्टर सर्किट" म्हणतात. हे सर्किट फक्त कनेक्ट केलेल्या लोडसह कार्य करते.

तर, PNP आउटपुट असलेल्या सर्किटमध्ये, सक्रिय केल्यावर, ओपन ट्रान्झिस्टरद्वारे व्होल्टेज (+V) कंट्रोलर इनपुटमध्ये प्रवेश करते आणि ते सक्रिय होते. NPN च्या रिलीझसह ते कसे साध्य करावे?

अशी परिस्थिती असते जेव्हा आवश्यक सेन्सर हातात नसतो आणि मशीनने "आत्ता" कार्य केले पाहिजे.

आम्ही उजवीकडे योजनेतील बदल पाहतो. सर्व प्रथम, सेन्सरच्या आउटपुट ट्रान्झिस्टरच्या ऑपरेशनचा मोड प्रदान केला जातो. यासाठी, सर्किटमध्ये एक अतिरिक्त प्रतिरोधक जोडला जातो, त्याचा प्रतिकार सामान्यतः 5.1 - 10 kOhm च्या क्रमाने असतो. आता, सेन्सर सक्रिय नसताना, अतिरिक्त रेझिस्टरद्वारे कंट्रोलर इनपुटला व्होल्टेज (+V) पुरवले जाते आणि कंट्रोलर इनपुट सक्रिय केले जाते. जेव्हा सेन्सर सक्रिय असतो, तेव्हा कंट्रोलर इनपुटवर एक स्वतंत्र “0” असतो, कारण कंट्रोलर इनपुट उघड्या NPN ट्रान्झिस्टरद्वारे बंद केला जातो आणि अतिरिक्त रेझिस्टरचा जवळजवळ सर्व प्रवाह या ट्रान्झिस्टरमधून जातो.

या प्रकरणात, सेन्सर ऑपरेशनची पुनरावृत्ती होते. परंतु सेन्सर मोडमध्ये कार्य करतो आणि नियंत्रकास माहिती प्राप्त होते. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, हे पुरेसे आहे. उदाहरणार्थ, नाडी मोजणी मोडमध्ये - एक टॅकोमीटर किंवा रिक्त संख्या.

होय, आम्हाला जे हवे होते तेच नाही आणि npn आणि pnp सेन्सरसाठी अदलाबदली योजना नेहमीच स्वीकार्य नसतात.

पूर्ण कार्यक्षमता कशी मिळवायची? पद्धत 1 - मेटल प्लेट (अॅक्टिव्हेटर) यांत्रिकरित्या हलवा किंवा रीमेक करा. किंवा प्रकाश अंतर, जर आपण ऑप्टिकल सेन्सरबद्दल बोलत आहोत. पद्धत 2 - कंट्रोलर इनपुटला पुन्हा प्रोग्राम करा जेणेकरून स्वतंत्र "0" ही कंट्रोलरची सक्रिय स्थिती असेल आणि "1" निष्क्रिय असेल. जर तुमच्या हातात लॅपटॉप असेल तर दुसरी पद्धत वेगवान आणि सोपी आहे.

प्रॉक्सिमिटी सेन्सर चिन्ह

चालू सर्किट आकृत्याप्रेरक सेन्सर्स (प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्स) वेगळ्या पद्धतीने नियुक्त केले जातात. पण मुख्य गोष्ट अशी आहे की 45° ने फिरवलेला एक चौरस आहे आणि त्यात दोन उभ्या रेषा आहेत. खालील आकृत्यांप्रमाणे.

एनसी सेन्सर्स नाहीत. मुख्य योजना.

वरच्या आकृतीवर एक सामान्यपणे उघडा (NO) संपर्क आहे (सशर्त PNP ट्रान्झिस्टर म्हणून चिन्हांकित). दुसरे सर्किट साधारणपणे बंद असते आणि तिसरे सर्किट एकाच घरातील दोन्ही संपर्क असतात.

सेन्सर आउटपुटचे रंग कोडिंग

एक मानक सेन्सर चिन्हांकित प्रणाली आहे. सर्व उत्पादक सध्या त्याचे पालन करतात.

तथापि, कनेक्शन मॅन्युअल (सूचना) चा संदर्भ देऊन इंस्टॉलेशनपूर्वी कनेक्शन योग्य असल्याची खात्री करणे उपयुक्त आहे. याव्यतिरिक्त, नियमानुसार, तारांचे रंग सेन्सरवरच सूचित केले जातात, जर त्याचा आकार अनुमती देत असेल.

येथे मार्किंग आहे.

निळा (निळा) - उणे शक्ती
तपकिरी (तपकिरी) - प्लस
काळा (काळा) - बाहेर पडा
पांढरा (पांढरा) - दुसरा आउटपुट किंवा कंट्रोल इनपुट,आपल्याला सूचना पहाव्या लागतील.

प्रेरक सेन्सर्ससाठी पदनाम प्रणाली

सेन्सरचा प्रकार अल्फान्यूमेरिक कोडद्वारे दर्शविला जातो जो सेन्सरचे मुख्य पॅरामीटर्स एन्कोड करतो. खाली लोकप्रिय ऑटोनिक्स गेजसाठी लेबलिंग सिस्टम आहे.

काही प्रकारच्या प्रेरक सेन्सरसाठी सूचना आणि हस्तपुस्तिका डाउनलोड करा:मी माझ्या कामात भेटतो.

तुमचे लक्ष दिल्याबद्दल धन्यवाद, मी टिप्पण्यांमधील सेन्सर कनेक्ट करण्यावरील प्रश्नांची वाट पाहत आहे!