Trykkkontroller

Hvilke konverterings- og prosesseringsprosesser er involvert mellom den opprinnelige signalutgangen fra sensoren og signalet som trykkkontrolleren kan gjenkjenne?

Signaloppfatning og foreløpig konvertering
Den primære oppgaven til trykksensoren er å nøyaktig føle trykkendringene i systemet. Enten det er en mekanisk (for eksempel membran, fjærrør) eller elektronisk (for eksempel piezoresistance, piezoelektrisk, kapasitans) sensor, er kjernen å bruke fysiske effekter for å konvertere den ikke-elektriske mengden av trykk til en målbar elektrisk mengde eller mekanisk forskyvning. For elektroniske sensorer involverer denne prosessen vanligvis direkte endringer i de fysiske egenskapene til materialet, for eksempel motstandsverdien øker eller avtar med økningen av trykk, og kapasitansverdien endres med endringen av filmavstanden. Mekaniske sensorer overfører trykkinformasjon gjennom deformasjon og konverterer den til en målbar forskyvning eller kraft.

Signalforsterkning og filtrering
Siden den opprinnelige signalutgangen fra sensoren ofte er svak og inneholder støy og interferens, må signalforsterkning og filtrering utføres. Signalforsterkerens rolle er å forbedre det svake originale signalet til en stor nok amplitude slik at den påfølgende kretsen nøyaktig kan identifisere og behandle det. Filtrering brukes til å fjerne høyfrekvente støy- og interferenskomponenter i signalet og forbedre signal-til-støy-forholdet og stabiliteten til signalet. Denne prosessen implementeres vanligvis ved bruk av analoge kretsløp, for eksempel lavpassfilter, båndpassfiltre osv. For å sikre signalets renhet og nøyaktighet.

Signalkondisjonering og linearisering
Selv om signalet etter amplifisering og filtrering er relativt klart og stabilt, kan det fortsatt trenge ytterligere kondisjonering og linearisering. Signalbetingelse inkluderer justering av signalets forskyvning, forsterkning, fase og andre parametere for å sikre en streng korrespondanse mellom signalet og trykkendringen. Linearisering er korreksjon av utgangsegenskapene til noen ikke -lineære sensorer, og gjennom matematiske algoritmer eller kretsdesign, presenteres et godt lineært forhold mellom utgangssignalet og trykkendringen. Denne prosessen er avgjørende for å forbedre måleens nøyaktighet og kontrollytelse av systemet.

Digital konvertering
Med utvikling av digital teknologi, mer og mer Trykkkontroller Bruk digital signalbehandlingsteknologi. Derfor må analoge signaler konverteres digitalt av analog-til-digitale omformere (ADC). ADC konverterer kontinuerlige analoge signaler til diskrete digitale signaler, en prosess som involverer tre trinn: prøvetaking, kvantisering og koding. Prøvetaking er skjønn av kontinuerlige analoge signaler i tid; Kvantisering er kartleggingen av prøvetakede verdier til et begrenset antall diskrete verdier; Koding er konvertering av kvantiserte verdier til binære tall eller andre former for digitale koder. Det digitalt konverterte signalet har høyere anti-interferensevne og er lettere å behandle etter datamaskin.

Signalbehandling og beslutningstaking
I det digitale domenet behandler trykkkontrolleren videre og analyserer det mottatte digitale signalet. Denne prosessen kan omfatte avanserte prosesseringsteknologier som signal denoising, funksjonsekstraksjon og mønstergjenkjenning. Basert på behandlingsresultatene vil kontrolleren ta tilsvarende kontrollbeslutninger, for eksempel å justere ventilåpningen, starte eller stoppe pumpen osv. Beslutningsprosessen kan innebære komplekse kontrollalgoritmer og logiske vurderinger for å sikre at systemet kan opprettholde en stabil driftsstatus under forskjellige arbeidsforhold.

Tilbakemelding og lukket sløyfekontroll
For å oppnå presis trykkkontroll, vedtar trykkkontrolleren vanligvis en kontrollstrategi med lukket sløyfe. Dette betyr at kontrolleren ikke bare vil ta kontrollvedtak basert på gjeldende trykksignal, men også kontinuerlig overvåke trykkendringene i systemet og justere kontrollutgangen basert på tilbakemeldingssignalet. Gjennom kontinuerlig tilbakemelding og justeringsprosess kan systemet gradvis nærme seg og stabilisere seg innenfor det forhåndsinnstilte trykkområdet. Denne kontrollmekanismen for lukket sløyfe sikrer stabiliteten og påliteligheten til trykkkontrollsystemet.