Dal sensore al sistema

I calcolatori di questo sito nell’ordine del lavoro: scegliere il sensore, cablarlo e alimentarlo, capirne il segnale, condizionarlo e digitalizzarlo, poi integrarlo nel sistema e dimostrare il risultato.

Fase 1 di 5 · Scegliere il sensore

Stabilire cosa deve sopportare il sensore e quanto deve essere accurato dove misuri: marcatura per aree pericolose, grado di protezione, attacco al processo e cosa significa un’accuratezza di scheda tecnica alla tua lettura anziché al fondo scala.

Precisione dei trasmettitori di pressioneCombina precisione di riferimento, effetto della temperatura e deriva a lungo termine in un errore totale probabile per il tuo campo tarato.Identificazione delle filettature di processoMisura il diametro esterno e il passo, e trova la filettatura G, R, NPT, metrica, UNF o PG corrispondente.Decodificatore di marcatura ExChe cosa significa una marcatura ATEX, IECEx o NEC per aree pericolose, e se l’apparecchio è adatto alla vostra zona, al gruppo di gas e alla temperatura di accensione.Decodificatore del grado IPCodici IP spiegati cifra per cifra, con la prova dietro ciascuna e una verifica rispetto al grado richiesto.Convertitore di specifiche di accuratezzaRiporta «±(% della lettura + % FS)», coefficiente di temperatura e stabilità di una scheda tecnica a un solo numero alla tua lettura, in unità, % della lettura e % FS.

Fase 2 di 5 · Cablarlo e alimentarlo

Verificare che al fondo del cavo arrivi tensione sufficiente, che la resistenza del cavo non entri nella misura e che la sorgente regga il carico: alimentazione dell’anello, caduta di tensione nei sensori a tre e quattro fili, conduttori delle RTD, prestazione dei TA e durata della batteria.

Alimentazione del loop 4–20 mAVerifica che un trasmettitore a due fili riceva ancora tensione sufficiente alla massima corrente di allarme, con il tuo carico e il tuo cavo.Calcolatore di caduta di tensione dell’alimentazione del sensoreQuanta parte dei 24 V arriva a un sensore a tre o quattro fili e di quanto lo 0 V comune sposta la sua uscita in tensione.Calcolatore della prestazione dei trasformatori di correnteSomma il cavo e gli strumenti sul secondario di un TA e confronta il totale con la prestazione nominale.Calcolatore della durata della batteriaQuanto dura un sensore a batteria che dorme, misura e trasmette una volta per intervallo.Errore dei cavi nelle termoresistenzeQuanto la resistenza dei cavi aggiunge alla lettura di una PT100 o PT1000 con collegamento a 2, 3 o 4 fili.

Tabella di resistenza dei cavi in rame (AWG e mm²)

Fase 3 di 5 · Capirne il segnale

Passare dalla grandezza fisica a ciò che il sensore fornisce e ritorno: resistenza di una RTD o di un termistore, tensione di termocoppia, uscita di ponte in mV/V, pressione idrostatica di un livello, grandezze di umidità e vibrazione, unità di pressione.

Calcolatore PT100 / PT1000Resistenza e temperatura delle termoresistenze al platino secondo IEC 60751. Scrivi in uno dei due campi.Calcolatore per termocoppieTemperatura e tensione misurata secondo NIST ITS-90, con compensazione del giunto freddo. Scrivi in uno dei due campi.Calcolatore per termistori NTCModello Beta dai valori della scheda tecnica, più Steinhart–Hart da tre punti di taratura.Segnale in uscita delle celle di caricoSegnale del ponte per una cella o più celle in parallelo tramite una scatola di giunzione.Calcolatore per ponti estensimetriciUscita di un ponte di Wheatstone con estensimetri per una data deformazione, o la deformazione dietro un’uscita misurata. Scrivete in uno dei due campi.Convertitore di unità di pressioneScrivi in qualsiasi unità; tutte le altre si aggiornano.Calcolatore livello–pressionePressione idrostatica di una colonna di liquido e campo su cui tarare un trasmettitore di livello.Calcolatore di punto di rugiada e umiditàPunto di rugiada, umidità assoluta e rapporto di mescolanza da temperatura e umidità relativa, o viceversa.Convertitore di portataPortata volumetrica e massica in tutte le unità comuni, e portata rispetto alla pressione differenziale su un diaframma o altro misuratore a ΔP.Convertitore di vibrazioniAccelerazione, velocità e spostamento di una vibrazione sinusoidale in picco, valore efficace e picco-picco, con la zona di severità.

Fase 4 di 5 · Condizionarlo e digitalizzarlo

Rendere il segnale leggibile per l’elettronica: resistenze di partitore e di guadagno, il filtro anti-aliasing, uno shunt di corrente, la risoluzione dell’ADC nell’unità misurata, la scalatura 4–20 mA e le uscite a impulsi rispetto all’ingresso del contatore.

Convertitore 4–20 mAConverti una corrente di loop in un valore di processo e viceversa, e verificala secondo NAMUR NE 43.Calcolatore di uscita a impulsiFrequenza e risoluzione di un’uscita a impulsi, dal fattore K di un misuratore di portata o dagli impulsi per giro di un encoder, rispetto all’ingresso del contatore.Calcolatore di risoluzione ADCCon quale finezza un convertitore analogico-digitale risolve il segnale di un sensore, nell’unità che misurate.Calcolatore di filtro RC anti-aliasingVerifica un filtro d’ingresso RC rispetto all’ADC: frequenza di taglio, attenuazione a metà della frequenza di campionamento, assestamento a ½ LSB e ritardo.Calcolatore di guadagno dell’amplificatore da strumentazioneScegli la resistenza di guadagno di un amplificatore per ponti o sensori e verifica che l’uscita resti entro le alimentazioni.Calcolatore di resistenza shuntTensione, dissipazione ed errore di uno shunt di corrente, e il guadagno e la risoluzione che richiede davanti a un ADC.Calcolatore di partitore di tensione NTCDimensiona la resistenza serie di un NTC letto da un ADC: uscita, sensibilità, risoluzione per codice e autoriscaldamento sul tuo campo.

Tabelle di scalatura 4–20 mA

Fase 5 di 5 · Integrarlo e verificarlo

Portare il valore nel controllore e dimostrare quanto vale: decodificare i registri Modbus nell’ordine dei byte giusto, poi sommare tutti gli errori della catena in un totale che possa finire in un rapporto.

Decodificatore di registri ModbusConverte registri holding o di input grezzi nel numero che contengono, in ogni ordine di byte e di parole, oppure un valore in registri.Calcolatore dell’errore di misura della temperaturaTutta la catena in un numero: classe di tolleranza, cablaggio o giunto freddo, trasmettitore e uscita, combinati come errore totale probabile e caso peggiore.