Contrôleur de pression

Quels processus de conversion et de traitement sont impliqués entre la sortie du signal d'origine par le capteur et le signal que le contrôleur de pression peut reconnaître?

Perception du signal et conversion préliminaire
La tâche principale du capteur de pression est de détecter avec précision les changements de pression dans le système. Qu'il s'agisse d'un capteur (tel que le diaphragme, le tube de ressort mécanique (tel que la piézorésistance piézorésive, le capacitance piézorésaise, son cœur est d'utiliser des effets physiques pour convertir la quantité non électrique de pression en une quantité électrique mesurable ou une modification mécanique. Pour les capteurs électroniques, ce processus implique généralement des changements directs dans les propriétés physiques du matériau, telles que la valeur de résistance augmente ou diminue avec l'augmentation de la pression, et la valeur de capacité change avec le changement de l'espacement du film. Les capteurs mécaniques transmettent les informations de pression par déformation et les convertissent en déplacement ou force mesurables.

Amplification et filtrage du signal
Étant donné que la sortie du signal d'origine par le capteur est souvent faible et contient du bruit et des interférences, l'amplification et le filtrage du signal doivent être effectués. Le rôle de l'amplificateur de signal est d'améliorer le signal d'origine faible à une amplitude suffisamment grande afin que le circuit suivant puisse l'identifier et le traiter avec précision. Le filtrage est utilisé pour éliminer les composants de bruit et d'interférence à haute fréquence dans le signal et améliorer le rapport signal / bruit et stabilité du signal. Ce processus est généralement mis en œuvre à l'aide de circuits analogiques, tels que des filtres passe-bas, des filtres passe-bande, etc., pour assurer la pureté et la précision du signal.

Conditionnement et linéarisation du signal
Bien que le signal après amplification et filtrage soit relativement clair et stable, il peut encore nécessiter un conditionnement et une linéarisation supplémentaires. Le conditionnement du signal comprend l'ajustement du décalage, du gain, de la phase et des autres paramètres du signal pour assurer une correspondance stricte entre le signal et le changement de pression. La linéarisation est la correction des caractéristiques de sortie de certains capteurs non linéaires, et à travers des algorithmes mathématiques ou une conception de circuits, une bonne relation linéaire entre le signal de sortie et le changement de pression est présentée. Ce processus est crucial pour améliorer la précision de mesure et les performances de contrôle du système.

Conversion numérique
Avec le développement de la technologie numérique, de plus en plus contrôleur de pression Utilisez la technologie de traitement du signal numérique. Par conséquent, les signaux analogiques doivent être convertis numériquement par des convertisseurs analogiques-numériques (ADC). L'ADC convertit les signaux analogiques continus en signaux numériques discrets, un processus qui implique trois étapes: échantillonnage, quantification et codage. L'échantillonnage est la discrétisation des signaux analogiques continus dans le temps; La quantification est la cartographie des valeurs échantillonnées à un nombre fini de valeurs discrètes; Le codage est la conversion des valeurs quantifiées en nombres binaires ou autres formes de codes numériques. Le signal converti numérique a une capacité anti-ingérence plus élevée et est plus facile à traiter par ordinateur.

Traitement du signal et prise de décision
Dans le domaine numérique, le contrôleur de pression traite et analyse le signal numérique reçu. Ce processus peut inclure des technologies de traitement avancées telles que le dénoissage du signal, l'extraction des caractéristiques et la reconnaissance des modèles. Sur la base des résultats du traitement, le contrôleur prendra des décisions de contrôle correspondantes, telles que l'ajustement de l'ouverture de la vanne, le démarrage ou l'arrêt de la pompe, etc. Le processus de prise de décision peut impliquer des algorithmes de contrôle complexes et des jugements logiques pour garantir que le système peut maintenir un état de fonctionnement stable dans diverses conditions de travail.

Commentaires et contrôle en boucle fermée
Afin d'obtenir un contrôle précis de la pression, le contrôleur de pression adopte généralement une stratégie de contrôle en boucle fermée. Cela signifie que le contrôleur prendra non seulement des décisions de contrôle en fonction du signal de pression actuel, mais surveillera également en continu les modifications de pression dans le système et ajustera la sortie de contrôle en fonction du signal de rétroaction. Grâce à un processus de rétroaction et d'ajustement continu, le système peut progressivement s'approcher et se stabiliser dans la plage de pression prédéfinie. Ce mécanisme de contrôle en boucle fermée garantit la stabilité et la fiabilité du système de contrôle de la pression.