تحليل مؤشرات الأداء الرئيسية لجهاز إرسال الضغط التفاضلي - استجابة الخطوة
تمفهوم الاستجابة للخطوةجهاز إرسال الضغط التفاضلي
تشير استجابة مُرسِل الضغط التفاضلي إلى التغير في إشارة خرج المُرسِل بمرور الوقت عند تغير ضغط الدخل فجأةً من قيمة ثابتة إلى أخرى. تعكس هذه الخاصية، بشكل بديهي، سرعة استجابة المُرسِل واستقراره ودقته للتغيرات المفاجئة في الضغط، وهي مؤشر مهم لتقييم الأداء الديناميكي للمُرسِل.
المعلمات الرئيسية ومعاني استجابة الخطوة
زمن التأخير: هو الزمن اللازم من تغير تدريجي في ضغط الدخل إلى تغير ملحوظ في إشارة خرج جهاز الإرسال. يعكس هذا الزمن سرعة استجابة جهاز الإرسال لتغيرات الضغط. على سبيل المثال، في بعض الأنظمة التي تتطلب استجابة سريعة، مثل أنظمة مراقبة ضغط الفضاء، إذا كان زمن التأخير طويلاً جدًا، فقد تُفوّت المراحل المبكرة الحرجة من تغيرات الضغط، مما يؤدي إلى سوء تقدير حالة النظام.
زمن الارتفاع: هو الزمن اللازم لارتفاع إشارة الخرج من 10% إلى 90% من قيمة الحالة المستقرة. يُستخدم هذا المعامل بشكل رئيسي لقياس قدرة المُرسِل على زيادة إشارة الخرج بسرعة عند الارتفاع المفاجئ لضغط الدخل، مما يعكس سرعة استجابة المُرسِل لعملية ارتفاع الضغط. على سبيل المثال، في بعض التفاعلات الكيميائية، يرتفع الضغط بسرعة عند بدء التفاعل. يُساعد زمن الارتفاع الأقصر على تسجيل المرحلة الأولية لتغير الضغط في الوقت المناسب، مما يُحسّن مراقبة عملية التفاعل والتحكم فيها.
زمن استجابة الخطوة = زمن التأخير t1 + زمن الارتفاع t3
خصائص استجابة الخطوة لمُرسِلات الضغط التفاضلي الشائعة
مُرسِل ضغط تفاضلي مقاوم للضغط من السيليكون: يتميز بحجمه الصغير، وبنيته البسيطة، وحساسيته العالية، واستجابته الديناميكية الجيدة، وغيرها. سرعة استجابته للخطوة سريعة نسبيًا، ويُمكنه تتبع التغيرات السريعة في الضغط بكفاءة. ويرجع ذلك إلى أن عنصره الحساس للضغط يعتمد على التأثير المقاوم للضغط لمواد أشباه الموصلات. عند تغير الضغط، تتغير قيمة مقاومة مقاومة الانتشار بسرعة، مما يُمكّن إشارة الخرج من الاستجابة بسرعة لتغير الضغط التدريجي.
مُرسِل الضغط التفاضلي السعوي: يستخدم السعة التفاضلية كعنصر كشف، ويتميز بدقة عالية، واستقرار عالٍ، وموثوقية عالية. استجابته للخطوة مستقرة نسبيًا، وعادةً ما يكون تجاوز الجهد صغيرًا، ولكن زمن الارتفاع قد يكون طويلًا نسبيًا. ويرجع ذلك إلى أن تغير السعة يستغرق وقتًا معينًا للوصول إلى قيمة مستقرة، ولكن بمجرد استقراره، تكون دقة إشارة خرجه واستقرارها عاليين.
العوامل المؤثرة على استجابة الخطوة
الخصائص الميكانيكية للمستشعر: تؤثر الخصائص الميكانيكية لأجزاء مستشعر مُرسِل الضغط التفاضلي، مثل الغشاء والمنفاخ والعناصر الحساسة المرنة الأخرى، بشكل كبير على استجابة الخطوة. إذا كانت كتلة العنصر الحساس المرن كبيرة، فإن قصوره الذاتي سيؤدي إلى تباطؤ الاستجابة وزيادة زمن التأخير وزمن الصعود. على سبيل المثال، يستغرق الغشاء الأثقل وقتًا أطول للتشوه عند تغير الضغط خطوةً، مما يؤدي إلى تأخير إشارة خرج المُرسِل وزيادة تدريجية في سرعتها.
الثابت الزمني وخصائص التخميد للدوائر الداخلية: للدوائر داخل جهاز الإرسال، مثل دوائر تضخيم الإشارة ودوائر الترشيح، ثوابت زمنية وخصائص تخميد محددة. يؤدي ارتفاع قيمة الثابت الزمني للدائرة إلى تأخر في تغيير الإشارة، مما يؤثر على سرعة الاستجابة. تحدد خصائص التخميد ما إذا كانت إشارة الخرج ستتذبذب، ودرجة التذبذب. إذا كان التخميد صغيرًا جدًا، فمن السهل حدوث تجاوز كبير وتذبذب طويل الأمد؛ أما إذا كان كبيرًا جدًا، فقد يؤدي إلى بطء الاستجابة.
كفاءة نقل الطاقة بين المستشعر والوسط: تؤثر كفاءة نقل الطاقة بين المستشعر والوسط المقاس أيضًا على استجابة الخطوة. على سبيل المثال، عند وجود فجوة هوائية أو ضعف في الاقتران بين الوسط وغشاء المستشعر، يتأخر نقل الضغط، مما يمنع المرسل من استشعار تغير الضغط التدريجي مع مرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر اللزوجة وخصائص أخرى للوسط أيضًا على سرعة نقل الطاقة. فالوسط ذو اللزوجة العالية قد يُبطئ استجابة المستشعر لتغيرات الضغط.
السيليكون أحادي البلورةجهاز إرسال الضغط التفاضلي
يستخدم جهاز إرسال الضغط التفاضلي المصنوع من السيليكون أحادي البلورة من مايكروسايبر مستشعر ضغط مقاوم للضغط مصنوع من السيليكون أحادي البلورة مع محول تناظري رقمي عالي الدقة مدمج، والذي يمكنه توفير تأثير خطوة يصل إلى 250 مللي ثانية (ستكون النطاقات المختلفة مختلفة بعض الشيء)، مما يلبي ظروف العمل الأكثر صرامة في الموقع.
بعض مؤشرات الأداء لجهاز إرسال الضغط التفاضلي المصنوع من السيليكون أحادي البلورة هي كما يلي:
· دعم أحدث إصدارات بروتوكولات هارت وFF H1 وPROFIBUS السلطة الفلسطينية وPROFIBUS دي بي،
· اجتياز اختبارات شهادة التشغيل البيني هارت وFF وPA وDP.
· تشمل أنواع الضغط: ضغط القياس، والضغط المطلق، والضغط التفاضلي.
· أعلى دقة: ±0.075% على النطاق الكامل (20 درجة مئوية، نسبة النطاق 10:1)
· الاستقرار على المدى الطويل: ±0.2% من الحد الأقصى/5 سنوات.
نقطة وصول الإنترنت الصناعية
تلتزم شركة مايكروسايبر بالبحث والتطوير والإنتاج والمبيعات والتطبيق المتكامل لمنتجات إنترنت الأشياء الصناعية.
مايكروسايبر هو أول بروتوكول حافلة ميدانية في الصين والثالث في العالم الذي يجتاز الشهادة الدولية، وأول جهاز حافلة ميدانية في الصين يجتاز الشهادة الدولية، وأول تطبيق تجريبي لنظام التحكم الشبكي في الصين، وأول وظيفة في الصين تجتاز الشهادة الدولية، وأول منتج هارت لاسلكي في الصين يجتاز الشهادة الدولية، إلخ.
مايكروسايبر هي إحدى وحدات العمل الرئيسية في مشاريع العلوم والتكنولوجيا الوطنية المهمة في مجالي إنترنت الأشياء الصناعي والأتمتة الصناعية. على مر السنين، نفّذنا عددًا من مشاريع العلوم والتكنولوجيا الوطنية الكبرى، والخطة الوطنية للبحث والتطوير في مجال التكنولوجيا العالية (الخطة 863)، وتطوير معدات التصنيع الذكية، بالإضافة إلى مشاريع خاصة وخطط وطنية أخرى في مجال العلوم والتكنولوجيا.
لقد اكتسبت شركة مايكروسايبر خبرة غنية في القدرات التقنية والإنجازات التقنية والاحتياطيات التقنية، ولديها فريق قوي للبحث والتطوير لحماية التنمية المستدامة لمنتجات الشركة.
