کنترل کننده فشار

چه فرآیندهای تبدیل و پردازش بین خروجی سیگنال اصلی توسط سنسور و سیگنالی که کنترل کننده فشار می تواند تشخیص دهد وجود دارد؟

ادراک سیگنال و تبدیل اولیه
وظیفه اصلی سنسور فشار ، درک دقیق تغییرات فشار در سیستم است. این که آیا این یک سنسور مکانیکی (مانند دیافراگم ، لوله بهار) یا الکترونیکی (مانند مقاومت در برابر پیزور ، پیزوالکتریک ، خازن) است ، هسته آن استفاده از اثرات فیزیکی برای تبدیل مقدار غیر الکتریکی به یک مقدار الکتریکی قابل اندازه گیری یا جابجایی مکانیکی است. برای سنسورهای الکترونیکی ، این فرایند معمولاً شامل تغییرات مستقیم در خصوصیات فیزیکی مواد است ، مانند مقدار مقاومت با افزایش فشار افزایش یا کاهش می یابد و مقدار ظرفیت با تغییر فاصله فیلم تغییر می کند. سنسورهای مکانیکی اطلاعات فشار را از طریق تغییر شکل منتقل می کنند و آن را به یک جابجایی یا نیروی قابل اندازه گیری تبدیل می کنند.

تقویت و فیلتر سیگنال
از آنجا که خروجی سیگنال اصلی توسط سنسور اغلب ضعیف است و حاوی نویز و تداخل است ، باید تقویت سیگنال و فیلتر انجام شود. نقش تقویت کننده سیگنال افزایش سیگنال اصلی ضعیف به دامنه کافی بزرگ است تا مدار بعدی بتواند آن را به طور دقیق شناسایی و پردازش کند. از فیلتر برای از بین بردن نویز با فرکانس بالا و اجزای تداخل در سیگنال و بهبود نسبت سیگنال به نویز و پایداری سیگنال استفاده می شود. این فرآیند معمولاً با استفاده از مدارهای آنالوگ ، مانند فیلترهای کم گذر ، فیلترهای باند عبور و غیره ، برای اطمینان از خلوص و صحت سیگنال اجرا می شود.

تهویه سیگنال و خطی سازی
اگرچه سیگنال پس از تقویت و فیلتر نسبتاً واضح و پایدار است ، اما ممکن است هنوز به تهویه و خطی بیشتر نیاز داشته باشد. تهویه سیگنال شامل تنظیم جبران سیگنال ، افزایش ، فاز و سایر پارامترها برای اطمینان از مکاتبات دقیق بین سیگنال و تغییر فشار است. خطی سازی تصحیح خصوصیات خروجی برخی از سنسورهای غیرخطی است و از طریق الگوریتم های ریاضی یا طراحی مدار ، یک رابطه خطی خوب بین سیگنال خروجی و تغییر فشار ارائه می شود. این فرایند برای بهبود دقت اندازه گیری و عملکرد کنترل سیستم بسیار مهم است.

تبدیل دیجیتالی
با توسعه فناوری دیجیتال ، بیشتر و بیشتر کنترل کننده فشار از فناوری پردازش سیگنال دیجیتال استفاده کنید. بنابراین ، سیگنال های آنالوگ باید توسط مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) به صورت دیجیتالی تبدیل شوند. ADC سیگنال های آنالوگ مداوم را به سیگنال های دیجیتالی گسسته تبدیل می کند ، فرایندی که شامل سه مرحله است: نمونه گیری ، کمیت و رمزگذاری. نمونه برداری گسسته سازی سیگنال های آنالوگ مداوم در زمان است. کمیت نقشه برداری از مقادیر نمونه برداری شده به تعداد محدودی از مقادیر گسسته است. رمزگذاری تبدیل مقادیر کمکی به اعداد باینری یا اشکال دیگر کدهای دیجیتال است. سیگنال تبدیل شده دیجیتالی از توانایی ضد مداخله بالاتری برخوردار است و پردازش توسط رایانه آسانتر است.

پردازش سیگنال و تصمیم گیری
در حوزه دیجیتال ، کنترل کننده فشار سیگنال دیجیتال دریافت شده را بیشتر فرآیند و تجزیه و تحلیل می کند. این فرآیند ممکن است شامل فناوری های پیشرفته پردازش مانند دفع سیگنال ، استخراج ویژگی ها و تشخیص الگوی باشد. بر اساس نتایج پردازش ، کنترلر تصمیمات مربوط به کنترل را اتخاذ می کند ، مانند تنظیم باز کردن دریچه ، شروع یا متوقف کردن پمپ و غیره. فرآیند تصمیم گیری ممکن است شامل الگوریتم های کنترل پیچیده و قضاوت های منطقی باشد تا اطمینان حاصل شود که سیستم می تواند در شرایط مختلف کار ، حالت عملیاتی پایدار را حفظ کند.

بازخورد و کنترل حلقه بسته
به منظور دستیابی به کنترل دقیق فشار ، کنترل کننده فشار معمولاً یک استراتژی کنترل حلقه بسته را اتخاذ می کند. این بدان معنی است که کنترلر نه تنها بر اساس سیگنال فشار فعلی تصمیمات کنترل می کند بلکه به طور مداوم تغییرات فشار در سیستم را نیز کنترل می کند و خروجی کنترل را بر اساس سیگنال بازخورد تنظیم می کند. از طریق بازخورد مداوم و فرآیند تنظیم ، سیستم می تواند به تدریج در محدوده فشار از پیش تعیین شده تثبیت و تثبیت شود. این مکانیسم کنترل حلقه بسته ، ثبات و قابلیت اطمینان سیستم کنترل فشار را تضمین می کند. $ $