A mérőérzékelők kimeneti logikája

A mérőérzékelők esetében a mérési tartományok kiválasztása és a mérési eredmények típusa kulcsszerepet játszik. A mérőérzékelők analóg kimeneti logikával rendelkeznek. A csillapítóelem távolságától függően az érzékelő analóg kimenete csúszóáram vagy feszültségértéket hoz létre. A tipikus analóg kimenetek olyan áramkimenetek, amelyek értéktartománya 4 mA – 20 mA vagy 0 V és 10 V közötti feszültségkimenet.

Az induktív analóg érzékelők eredendően nemlineáris jelleggörbével rendelkeznek. Egy alkalmazáshoz gyakran lineáris kimeneti jelre van szükség. A linearizálás programozható logikai vezérlővel (PLC) végezhető integrált polinomok használatával. Az ilyen jelátalakítás különösen hasznos a következő esetekben:

• Nem állnak rendelkezésre lineáris kimeneti jelleggörbével rendelkező érzékelők a kívánt mérési tartományhoz
• A teljes mérési tartományban lineáris jelkarakterisztikára van szükség
• A mérést gyorsan kell elvégezni
• A jelátalakításra egyszerűen és költséghatékonyan kerül sor

A mikrovezérlők érzékelőtechnológiában való használata azt jelenti, hogy az érzékelők képesek belsőleg elvégezni a kimeneti jelleggörbe linearizálását.

Felbontás

Az analóg érzékelők esetén a felbontás fontos szerepet játszik a jelkimeneten. Ez a legkisebb változás az érzékelő és a tárgy közötti távolságban, amelyet az érzékelő észlelhet és mérhető jelváltozásként ábrázolhat. Különböző típusú felbontások lehetségesek.

Dinamikus felbontás

Dinamikus felbontásra van szükség, ha gyors mérésekre vagy nagy mintavételi gyakoriságú mérésekre van szükség. Ez a metrológia magas szintű mérési zajt eredményez, ami veszélyezteti a jelfeldolgozást. A mérési zaj nem szűrhető, vagy csak korlátozott mértékben szűrhető az információs jel befolyásolása nélkül.

Statikus felbontás

A statikus felbontás a tárgyak lassú mozgása vagy alacsony mintavételi sebesség esetén használható. Ezzel a metrológiával kiszűrhető a magas szintű mérési zaj. A folyamat nincs hatással a vivőjelre. Ennek köszönhetően a dinamikus méréshez képest jelentős mértékben növelhető a felbontás.

Ismétlési pontosság

A szűrő paraméterei a Pepperl+Fuchs induktív analóg érzékelői esetén igény szerint módosíthatók. Ha a felhasználók egy statikusabb alkalmazást szeretnének használni, aktiválhatnak egy szűrőt a programozható logikai vezérlő (PLC) analóg bemenetének megfelelő paramétereivel. Az EN 60947-5-2 szabvány szerint az ismétlési pontosság a tényleges hatótávolság (s_r) a megadott feltételek mellett. Az érték az egymást követő mérések kapcsolási pontjának pontosságát határozza meg nyolc óra alatt +23 °C ± 5 °C környezeti hőmérsékleten és állandó üzemi feszültség mellett.

Válaszidő

Az EN 60947-5-2 szabvány szerint a reakcióidő az az idő, amely a közelítésérzékelő reakcióidejéhez szükséges, miután a csillapítóelem belépett az érzékelési tartományba vagy elhagyta azt. Az analóg érzékelőkre alkalmazott válaszidő az az idő, amely a távolság hirtelen változása és az új távolságérték analóg kimeneten történő megjelenítése között telik el a különbség értékének 10%-a és a különbség értékének 90%-a között.

Linearitás

A linearitás a kimeneti jel egyenes vonaltól való eltérését határozza meg. Ez a mérési tartomány végének („teljes skála”) százalékos értékében van kifejezve. Olyan alkalmazásoknál, ahol a kijelölt linearitás nem elegendő, lehetőség van polinomok használatára az érzékelő jelleggörbéjének matematikai linearizálására a programozható logikai vezérlőben (PLC).