электронный блок анализа

Электронный блок обработки данных служит интерфейсом между датчиком и уровнем управления. Он принимает необработанные электрические сигналы от измерительного датчика, такие как напряжение, ток, импульсы или частота. Эти сигналы усиливаются, фильтруются и оцифровываются. Затем они подвергаются математической обработке, масштабируются и преобразуются в физические величины, такие как масса, расход, давление или температура. Как правило, электронная система анализа предоставляет измеренные значения через стандартные сигналы (например, 4–20 мА, 0–10 В), интерфейсы полевой шины или цифровые протоколы системы управления. Часто в нее интегрированы дополнительные функции, такие как контроль предельных значений, алгоритмы дозирования или регулирования, усреднение или диагностические функции. В системах взвешивания и дозирования электронная система анализа имеет решающее значение для разрешения измерения, воспроизводимости и времени реакции — и, следовательно, для точности гравиметрических процессов.

Электронный блок обработки данных служит интерфейсом между датчиком и уровнем управления. Он принимает необработанные электрические сигналы датчика, усиливает, фильтрует и оцифровывает их, а затем преобразует с помощью линейных характеристик, например

y = a · x + b

в физические величины. Динамические эффекты часто моделируются с помощью простых фильтров, таких как PT1-звенья 

T · dy/dt + y = K · u

или с помощью встроенных алгоритмов PI/PID-регуляторов, например 

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

учитывается. Таким образом, электронный блок анализа предоставляет стандартизированные выходные сигналы и обеспечивает выполнение задач дозирования, взвешивания и регулирования с высокой точностью и воспроизводимостью.

• y — это исходная величина (например, масса, расход, давление или температура) в физических единицах.
• x — входная величина (например, напряжение, ток или исходный цифровой сигнал датчика).
• a — коэффициент усиления или наклон характеристической кривой; он описывает масштабирование входного сигнала до физической величины.
• b — это смещение или нулевая точка; оно корректирует смещение нулевой точки и сдвигает характеристическую кривую вверх или вниз.
• u — входная величина (например, сигнал датчика или управляющая величина).
• y — это выходная величина после фильтра или передающего элемента (сглаженный или задержанный сигнал).
• T — постоянная времени элемента PT1; она характеризует скорость реакции системы на изменения на входе.
• K — статическое усиление элемента PT1 (коэффициент усиления между входом и выходом в установившемся режиме).
• dy/dt — это производная по времени переменной y, которая описывает, с какой скоростью y изменяется во времени.
• u(t) — управляющая величина регулятора (например, усилие клапана, заданная частота вращения, производительность).
• e(t) — это отклонение от заданного значения, то есть разность между заданным и фактическим значением.
• Kp — коэффициент пропорционального действия; он определяет, насколько сильно регулятор непосредственно реагирует на текущее отклонение e(t).
• Ki — это коэффициент интегрирования; он взвешивает интегрированную по времени погрешность и обеспечивает устранение остаточных отклонений от заданного значения.
• Kd — коэффициент дифференциальной характеристики; он реагирует на скорость изменения ошибки и гасит быстрые изменения или колебания.
• ∫ e(t) dt — это интеграл по времени по разности по правилу, который отражает суммарную динамику ошибки.
• de(t)/dt — это производная по времени разности по отношению к заданному значению, которая описывает скорость изменения ошибки.