분석 전자 장치

신호 처리 전자 장치는 센서와 제어 계층 사이의 인터페이스 역할을 합니다. 이 장치는 전압, 전류, 펄스 또는 주파수 등 측정 센서의 원시 전기 신호를 수신합니다. 이러한 신호는 증폭, 필터링 및 디지털화됩니다. 이후 수학적 처리를 거쳐 스케일링되며, 질량, 유량, 압력 또는 온도와 같은 물리적 단위로 변환됩니다. 신호 처리 전자 장치는 일반적으로 표준 신호(예: 4–20 mA, 0–10 V), 필드버스 인터페이스 또는 제어 시스템의 디지털 프로토콜을 통해 측정값을 제공합니다. 종종 한계값 모니터링, 계량 또는 제어 알고리즘, 평균값 산출 또는 진단 기능과 같은 부가 기능이 통합되어 있습니다. 계량 및 계량 시스템에서 평가 전자 장치는 측정 분해능, 재현성 및 반응 시간, 즉 중량 측정 공정의 정확도에 결정적인 역할을 합니다.

신호 처리 전자 장치는 센서와 제어 계층 사이의 인터페이스 역할을 합니다. 이 장치는 측정 센서에서 나오는 원시 전기 신호를 수신하여 증폭, 필터링 및 디지털화한 뒤, 선형 특성 곡선 등을 활용하여 계산합니다.

y = a · x + b

물리량으로 변환합니다. 동적 효과는 PT1 소자와 같은 간단한 필터 모델을 통해 종종 

T · dy/dt + y = K · u

또는 내장된 PI/PID 제어 알고리즘을 통해, 예를 들어 

u(t) = Kp · e(t) + Ki · ∫ e(t) dt + Kd · de(t)/dt

이를 고려합니다. 따라서 신호 처리 장치는 표준화된 출력 신호를 제공하며, 높은 정확도와 재현성을 바탕으로 계량, 저울 측정 및 제어 작업을 지원합니다.

• y는 물리 단위로 표시된 입력 변수(예: 질량, 유량, 압력 또는 온도)입니다.
• x는 입력 변수입니다(예: 전압, 전류 또는 센서의 디지털 원신호).
• a는 이득 계수 또는 특성 곡선의 기울기이며, 입력 신호와 물리적 양 사이의 비례 관계를 나타냅니다.
• b는 오프셋 또는 제로점이며, 제로점 이동을 보정하고 특성 곡선을 위나 아래로 이동시킵니다.
• u는 입력 변수(예: 센서 신호 또는 제어 대상)입니다.
• y는 필터 또는 전달 함수 이후의 출력 신호(평활화되거나 지연된 신호)이다.
• T는 PT1 회로의 시간 상수이며, 시스템이 입력 변화에 얼마나 빠르게 반응하는지를 나타냅니다.
• K는 PT1 소자의 정적 이득(정상태에서 입력과 출력 간의 이득 비율)이다.
• dy/dt는 변수 y의 시간 미분이며, y가 시간에 따라 얼마나 빠르게 변하는지를 나타냅니다.
• u(t)는 제어기의 제어 변수입니다(예: 밸브의 제어 신호, 목표 회전수, 유량).
• e(t)는 제어 차분, 즉 목표값과 실제값의 차이를 의미합니다.
• Kp는 비례 계수이며, 제어기가 순간 편차 e(t)에 얼마나 민감하게 반응하는지를 결정합니다.
• Ki는 적분 계수이며, 시간에 따라 적분된 오차를 가중치로 적용하여 잔류 제어 오차를 제거하는 역할을 합니다.
• Kd는 미분 계수이며, 오차의 변화율에 반응하여 급격한 변화나 진동을 억제합니다.
• ∫ e(t) dt는 시간에 대한 제어 차분의 적분이며, 누적된 오차 변화를 나타냅니다.
• de(t)/dt는 제어 차분의 시간 미분이며, 오차가 얼마나 빠르게 변하는지를 나타냅니다.