วิธีเชื่อมต่อแอคทีฟเซนเซอร์เข้ากับคอนโทรลเลอร์ การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตปัจจุบันไปยังอุปกรณ์รอง การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อก

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ปัจจุบันเข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์

เมื่อทำความคุ้นเคยกับพื้นฐานของทฤษฎีแล้ว เราก็สามารถเข้าสู่ประเด็นการอ่าน การแปลง และการแสดงข้อมูลเป็นภาพได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราจะออกแบบมิเตอร์วัดกระแสไฟตรงอย่างง่าย

เอาต์พุตแบบอะนาล็อกของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับหนึ่งในช่อง ADC ของไมโครคอนโทรลเลอร์ การแปลงและการคำนวณที่จำเป็นทั้งหมดจะถูกนำมาใช้ในโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวบ่งชี้ LCD ตัวอักษร 2 บรรทัดใช้เพื่อแสดงข้อมูล

การออกแบบการทดลอง

ในการทดลองกับเซ็นเซอร์กระแสจำเป็นต้องประกอบโครงสร้างตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 8 ผู้เขียนใช้สำหรับสิ่งนี้ เขียงหั่นขนมและโมดูลที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (รูปที่ 9)

สามารถซื้อโมดูลเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ACS712-05B สำเร็จรูปได้ (ขายใน eBay ราคาไม่แพงมาก) หรือทำเองก็ได้ ความจุของตัวเก็บประจุตัวกรองถูกเลือกเป็น 1 nF และติดตั้งตัวเก็บประจุบล็อก 0.1 µF สำหรับแหล่งจ่ายไฟ เพื่อระบุการเปิดเครื่อง LED ที่มีตัวต้านทานการดับจะถูกบัดกรี แหล่งจ่ายไฟและสัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับขั้วต่อที่ด้านหนึ่งของบอร์ดโมดูล ขั้วต่อ 2 พินสำหรับการวัดกระแสไหลอยู่ที่ฝั่งตรงข้าม

สำหรับการทดลองการวัดกระแสไฟฟ้า เราจะเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าคงที่แบบปรับได้เข้ากับขั้วต่อการวัดกระแสของเซ็นเซอร์ผ่านตัวต้านทานซีรีส์ 2.7 โอห์ม / 2 W เอาต์พุตเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับพอร์ต RA0/AN0 (พิน 17) ของไมโครคอนโทรลเลอร์ ไฟแสดงสถานะ LCD ตัวอักษรสองบรรทัดเชื่อมต่อกับพอร์ต B ของไมโครคอนโทรลเลอร์และทำงานในโหมด 4 บิต

ไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้พลังงานจากแรงดันไฟฟ้า +5 V ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าเดียวกันเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับ ADC การคำนวณและการแปลงที่จำเป็นจะถูกนำมาใช้ในโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์

นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในกระบวนการแปลงมีดังต่อไปนี้

ความไวของเซนเซอร์ปัจจุบัน เซนเซอร์ = 0.185 V/A ด้วยการจ่าย Vcc = 5 V และแรงดันอ้างอิง Vref = 5 V ความสัมพันธ์ที่คำนวณได้จะเป็นดังนี้:

รหัสเอาต์พุต ADC

เพราะฉะนั้น

เป็นผลให้สูตรการคำนวณกระแสมีดังนี้:

โน๊ตสำคัญ. ความสัมพันธ์ข้างต้นเป็นไปตามสมมติฐานที่ว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายและแรงดันอ้างอิงสำหรับ ADC เท่ากับ 5 V อย่างไรก็ตาม นิพจน์สุดท้ายที่เกี่ยวข้องกับกระแส I และจำนวนรหัสเอาต์พุต ADC ยังคงใช้ได้แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะผันผวนก็ตาม เรื่องนี้ถูกกล่าวถึงในส่วนทางทฤษฎีของคำอธิบาย

จากนิพจน์สุดท้ายจะเห็นได้ว่าความละเอียดปัจจุบันของเซ็นเซอร์คือ 26.4 mA ซึ่งสอดคล้องกับตัวอย่าง ADC 513 ตัวอย่าง ซึ่งเป็นตัวอย่างมากกว่าผลลัพธ์ที่คาดไว้หนึ่งตัวอย่าง ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าการดำเนินการนี้ไม่อนุญาตให้มีการวัดกระแสขนาดเล็ก ในการเพิ่มความละเอียดและความไวในการวัดกระแสขนาดเล็ก คุณจะต้องใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน ตัวอย่างของวงจรดังกล่าวแสดงในรูปที่ 10

โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์

โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F1847 เขียนด้วยภาษา C และคอมไพล์ในสภาพแวดล้อม mikroC Pro (mikroElektronika) ผลการวัดจะแสดงบนจอ LCD สองบรรทัดพร้อมความแม่นยำระดับทศนิยมสองตำแหน่ง

ออก

เมื่อกระแสอินพุตเป็นศูนย์ แรงดันเอาต์พุต ACS712 ควรเป็น Vcc/2 อย่างเคร่งครัด เช่น ควรอ่านหมายเลข 512 จาก ADC การเบี่ยงเบนของแรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ 4.9 mV ส่งผลให้ผลลัพธ์การแปลงเปลี่ยนไป 1 บิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของ ADC (รูปที่ 11) (สำหรับ Vref = 5.0 V ความละเอียดของ ADC 10 บิตจะเป็น 5/1024 = 4.9 mV) ซึ่งสอดคล้องกับกระแสอินพุต 26 mA โปรดทราบว่าเพื่อลดอิทธิพลของความผันผวน ขอแนะนำให้ทำการวัดหลายครั้งแล้วจึงหาค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์

หากแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟควบคุมถูกตั้งค่าไว้ที่ 1 V ให้ผ่าน
ตัวต้านทานควรมีกระแสประมาณ 370 mA ค่ากระแสที่วัดได้ในการทดลองคือ 390 mA ซึ่งเกินกว่านั้น ผลลัพธ์ที่ถูกต้องต่อหนึ่งหน่วยของบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของ ADC (รูปที่ 12)

รูปที่ 12.

ที่แรงดันไฟฟ้า 2 V ตัวบ่งชี้จะแสดง 760 mA

นี่เป็นการสรุปการสนทนาของเราเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ACS712 อย่างไรก็ตาม เราไม่ได้พูดถึงประเด็นใดประเด็นหนึ่งอีก วิธีวัดด้วยเซ็นเซอร์นี้ กระแสสลับ? โปรดทราบว่าเซ็นเซอร์จะให้การตอบสนองทันทีที่สอดคล้องกับกระแสที่ไหลผ่านสายวัดทดสอบ หากกระแสไหลไปในทิศทางบวก (จากพิน 1 และ 2 ถึงพิน 3 และ 4) ความไวของเซนเซอร์จะเป็นบวก และแรงดันเอาต์พุตจะมากกว่า Vcc/2 หากกระแสเปลี่ยนทิศทาง ความไวจะเป็นลบและแรงดันเอาต์พุตของเซนเซอร์จะลดลงต่ำกว่าระดับ Vcc/2 ซึ่งหมายความว่าเมื่อวัดสัญญาณ AC ADC ของไมโครคอนโทรลเลอร์จะต้องสุ่มตัวอย่างเร็วพอที่จะคำนวณค่า RMS ของกระแสได้

ดาวน์โหลด

ซอร์สโค้ดของโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์และไฟล์เฟิร์มแวร์ -

เซ็นเซอร์แยก

อัลกอริธึมนี้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการกระแทกเมื่อปิดแม่พิมพ์ ไม่เช่นนั้นก็สามารถแยกออกเป็นชิ้น ๆ ได้ ชิ้นเล็ก ๆ. การเปลี่ยนแปลงความเร็วแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อเปิดแม่พิมพ์ เซ็นเซอร์สัมผัสสองตัวที่นี่ไม่เพียงพออีกต่อไป

การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์แบบอะนาล็อก

รูปที่ 2 สะพานวีทสโตน

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อก

เอาต์พุตเซ็นเซอร์อะนาล็อก

แต่ตามกฎแล้วเซ็นเซอร์ตัวเดียวไม่เพียงพอ การวัดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดบางส่วนคือการวัดอุณหภูมิและความดัน จำนวนคะแนนดังกล่าวต่อ การผลิตที่ทันสมัยสามารถไปถึงหลักหมื่นได้ ดังนั้นจำนวนเซ็นเซอร์จึงมีมากเช่นกัน ดังนั้นเซ็นเซอร์อะนาล็อกหลายตัวจึงมักเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ตัวเดียวในคราวเดียว แน่นอนว่าไม่ใช่หลายพันครั้ง คงจะดีถ้ามีหลายสิบรายการที่แตกต่างกัน การเชื่อมต่อดังกล่าวแสดงในรูปที่ 7

รูปที่ 7 การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกหลายตัวเข้ากับคอนโทรลเลอร์

รูปนี้แสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับการแปลงเป็นรหัสดิจิทัลได้มาจากสัญญาณปัจจุบันอย่างไร หากมีสัญญาณดังกล่าวหลายสัญญาณ สัญญาณเหล่านั้นจะไม่ได้รับการประมวลผลทั้งหมดพร้อมกัน แต่จะถูกแยกตามเวลาและมัลติเพล็กซ์ มิฉะนั้น จะต้องติดตั้ง ADC แยกต่างหากในแต่ละช่องสัญญาณ

เพื่อจุดประสงค์นี้ คอนโทรลเลอร์จะมีวงจรสวิตชิ่งวงจร แผนภาพการทำงานของสวิตช์แสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8 สวิตช์ช่องเซ็นเซอร์แบบอะนาล็อก (คลิกรูปภาพได้)

สัญญาณลูปกระแสซึ่งแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทานการวัด (UR1...URn) จะถูกป้อนเข้าอินพุตของสวิตช์แอนะล็อก สัญญาณควบคุมจะสลับกันส่งผ่านไปยังเอาต์พุตสัญญาณ UR1...URn ซึ่งถูกขยายโดยเครื่องขยายเสียง และสลับกันมาถึงอินพุตของ ADC แรงดันไฟฟ้าที่แปลงเป็นรหัสดิจิทัลจะถูกส่งไปยังคอนโทรลเลอร์

แน่นอนว่าโครงร่างนั้นง่ายมาก แต่ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะพิจารณาหลักการของมัลติเพล็กซ์ในนั้น นี่เป็นวิธีการสร้างโมดูลสำหรับการป้อนสัญญาณอะนาล็อกของตัวควบคุม MSTS (ระบบไมโครโปรเซสเซอร์ของวิธีการทางเทคนิค) ที่ผลิตโดย Smolensk PC "Prolog"

การผลิตตัวควบคุมดังกล่าวได้ถูกยกเลิกไปนานแล้วแม้ว่าในบางสถานที่จะยังห่างไกลจากสิ่งที่ดีที่สุด แต่ตัวควบคุมเหล่านี้ยังคงให้บริการอยู่ นิทรรศการในพิพิธภัณฑ์เหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยตัวควบคุมรุ่นใหม่ ซึ่งส่วนใหญ่นำเข้า (จีน)

หากติดตั้งคอนโทรลเลอร์ไว้ ตู้โลหะขอแนะนำให้เชื่อมต่อสายถักป้องกันเข้ากับจุดต่อสายดินของตู้ ความยาวของเส้นเชื่อมต่อสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 2 กิโลเมตร ซึ่งคำนวณโดยใช้สูตรที่เหมาะสม เราจะไม่นับอะไรเลยที่นี่ แต่เชื่อฉันเถอะมันเป็นเรื่องจริง

เซ็นเซอร์ใหม่ ตัวควบคุมใหม่

ด้วยการมาถึงของคอนโทรลเลอร์ใหม่ เซ็นเซอร์แอนะล็อกใหม่ก็ปรากฏว่าทำงานโดยใช้โปรโตคอล HART (Highway Addressable Remote Transducer) ซึ่งแปลว่า “ทรานสดิวเซอร์การวัดที่อยู่ระยะไกลผ่านทางหลวง”

สัญญาณเอาท์พุตของเซนเซอร์ (อุปกรณ์ภาคสนาม) เป็นสัญญาณกระแสแอนะล็อกในช่วง 4...20 mA ซึ่งมีการซ้อนทับสัญญาณการสื่อสารดิจิทัลแบบมอดูเลตความถี่ (FSK - Frequency Shift Keying)

เป็นที่ทราบกันดีว่าค่าเฉลี่ยของสัญญาณไซน์เป็นศูนย์ ดังนั้นการส่งข้อมูลดิจิทัลจึงไม่ส่งผลกระทบต่อกระแสเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ 4...20 mA โหมดนี้ใช้เมื่อกำหนดค่าเซ็นเซอร์

การสื่อสาร HART ทำได้สองวิธี ในกรณีแรก อุปกรณ์มาตรฐานมีเพียงสองอุปกรณ์เท่านั้นที่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านสายสองสายได้ ในขณะที่สัญญาณอะนาล็อกเอาท์พุต 4...20 mA ขึ้นอยู่กับค่าที่วัดได้ โหมดนี้ใช้เมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์ภาคสนาม (เซ็นเซอร์)

ในกรณีที่สองสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ได้สูงสุด 15 ตัวกับสายสองเส้นซึ่งจำนวนนั้นจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ของสายสื่อสารและกำลังของแหล่งจ่ายไฟ นี่คือโหมดหลายจุด ในโหมดนี้ เซ็นเซอร์แต่ละตัวจะมีที่อยู่ของตัวเองในช่วง 1...15 ซึ่งอุปกรณ์ควบคุมจะเข้าถึงได้

เซ็นเซอร์ที่มีที่อยู่ 0 ถูกตัดการเชื่อมต่อจากสายสื่อสาร การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ควบคุมในโหมดหลายจุดจะดำเนินการโดยสัญญาณความถี่เท่านั้น สัญญาณปัจจุบันของเซ็นเซอร์ได้รับการแก้ไขในระดับที่ต้องการและไม่เปลี่ยนแปลง

ในกรณีของการสื่อสารแบบหลายจุด ข้อมูลไม่เพียงหมายถึงผลการวัดจริงของพารามิเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลบริการทุกประเภททั้งชุดด้วย

ประการแรก ได้แก่ ที่อยู่เซ็นเซอร์ คำสั่งควบคุม และพารามิเตอร์การกำหนดค่า และข้อมูลทั้งหมดนี้จะถูกส่งผ่านสายสื่อสารแบบสองสาย เป็นไปได้ไหมที่จะกำจัดพวกมันด้วย? จริงอยู่ที่ต้องทำอย่างระมัดระวังเฉพาะในกรณีที่การเชื่อมต่อไร้สายไม่สามารถส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของกระบวนการควบคุมเท่านั้น

เทคโนโลยีเหล่านี้ได้เข้ามาแทนที่ลูปกระแสแอนะล็อกแบบเก่า แต่ก็ไม่ยอมแพ้เพราะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกที่ที่เป็นไปได้

ในกระบวนการทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นอัตโนมัติเพื่อควบคุมกลไกและหน่วยต่างๆ เราต้องจัดการกับการวัดปริมาณทางกายภาพต่างๆ ซึ่งอาจเป็นอุณหภูมิ ความดันและการไหลของของเหลวหรือก๊าซ ความเร็วการหมุน ความเข้มของแสง ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของส่วนต่างๆ ของกลไก และอื่นๆ อีกมากมาย ข้อมูลนี้ได้มาโดยใช้เซ็นเซอร์ ก่อนอื่นเกี่ยวกับตำแหน่งของส่วนต่างๆของกลไก

เซ็นเซอร์แยก

เซ็นเซอร์ที่ง่ายที่สุดคือหน้าสัมผัสทางกลธรรมดา: ประตูเปิดอยู่ - หน้าสัมผัสเปิด, ปิด - ปิด มักใช้เซ็นเซอร์แบบธรรมดาตลอดจนอัลกอริธึมการทำงานที่กำหนด สัญญาณเตือนความปลอดภัย. สำหรับกลไกที่มีการเคลื่อนที่แบบแปลนซึ่งมีสองตำแหน่ง เช่น วาล์วน้ำ คุณจะต้องมีหน้าสัมผัสสองอัน: หน้าสัมผัสหนึ่งปิดอยู่ - วาล์วปิดอยู่ ส่วนอีกอันปิด - ปิดอยู่

อัลกอริธึมที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการเคลื่อนที่แบบแปลนมีกลไกในการปิดแม่พิมพ์เทอร์โมพลาสติกของเครื่องอัตโนมัติ ในตอนแรก แม่พิมพ์จะเปิดอยู่ นี่คือตำแหน่งเริ่มต้น ในตำแหน่งนี้ พวกมันจะถูกเอาออกจากแม่พิมพ์ สินค้าสำเร็จรูป. ถัดไป ผู้ปฏิบัติงานปิดยามรักษาความปลอดภัย และแม่พิมพ์ก็เริ่มปิด และเริ่มรอบการทำงานใหม่

ระยะห่างระหว่างครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์ค่อนข้างมาก ดังนั้นในตอนแรกแม่พิมพ์จะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว และในระยะหนึ่งก่อนที่ครึ่งหนึ่งจะปิด ลิมิตสวิตช์จะถูกกระตุ้น ความเร็วในการเคลื่อนที่จะลดลงอย่างมาก และแม่พิมพ์จะปิดอย่างราบรื่น

ดังนั้นเซ็นเซอร์แบบสัมผัสเป็นแบบแยกหรือไบนารี่ มีสองตำแหน่ง ปิด - เปิดหรือ 1 และ 0 กล่าวอีกนัยหนึ่งเราสามารถพูดได้ว่ามีเหตุการณ์เกิดขึ้นหรือไม่ ในตัวอย่างข้างต้น หน้าสัมผัส "จับ" หลายจุด: จุดเริ่มต้นของการเคลื่อนไหว จุดที่ความเร็วลดลง จุดสิ้นสุดของการเคลื่อนไหว

ในเรขาคณิต จุดไม่มีมิติ มีเพียงจุดเดียวเท่านั้น อาจเป็นได้ (บนกระดาษในวิถีการเคลื่อนที่เช่นในกรณีของเรา) หรือไม่มีอยู่จริง ดังนั้นจึงใช้เซ็นเซอร์แยกเพื่อตรวจจับจุดต่างๆ บางทีการเปรียบเทียบกับจุดอาจไม่เหมาะสมนักเนื่องจากในทางปฏิบัติจะใช้ความแม่นยำในการตอบสนองของเซ็นเซอร์แบบแยก และความแม่นยำนี้มากกว่าจุดทางเรขาคณิตมาก

แต่การสัมผัสทางกลไกนั้นไม่น่าเชื่อถือ ดังนั้นหากเป็นไปได้ หน้าสัมผัสเชิงกลจะถูกแทนที่ด้วยเซ็นเซอร์แบบไร้สัมผัส ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือสวิตช์กก: แม่เหล็กเข้าใกล้หน้าสัมผัสปิด ความแม่นยำของสวิตช์กกทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมากควรใช้เซ็นเซอร์ดังกล่าวเพื่อกำหนดตำแหน่งของประตูเท่านั้น

เซ็นเซอร์แบบไร้สัมผัสต่างๆ ควรถือเป็นตัวเลือกที่ซับซ้อนและแม่นยำยิ่งขึ้น หากธงโลหะเข้าไปในช่อง เซ็นเซอร์จะถูกกระตุ้น ตัวอย่างของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคือเซ็นเซอร์ BVK (Contactless Limit Switch) ของซีรีย์ต่างๆ ความแม่นยำในการตอบสนอง (ส่วนต่างการเคลื่อนที่) ของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคือ 3 มิลลิเมตร

เซนเซอร์รุ่น BVK

รูปที่ 1. เซ็นเซอร์ BVK ซีรี่ส์

แรงดันไฟฟ้าของเซ็นเซอร์ BVK คือ 24V กระแสโหลดคือ 200mA ซึ่งเพียงพอสำหรับเชื่อมต่อรีเลย์กลางเพื่อการประสานงานเพิ่มเติมกับวงจรควบคุม นี่คือวิธีการใช้เซ็นเซอร์ BVK ในอุปกรณ์ต่างๆ

นอกจากเซ็นเซอร์ BVK แล้ว ยังใช้เซ็นเซอร์ประเภท BTP, KVP, PIP, KVD, PISH อีกด้วย แต่ละซีรี่ส์มีเซ็นเซอร์หลายประเภท กำหนดโดยตัวเลข เช่น BTP-101, BTP-102, BTP-103, BTP-211

เซ็นเซอร์ที่กล่าวถึงทั้งหมดเป็นแบบแยกแบบไม่สัมผัส จุดประสงค์หลักคือเพื่อกำหนดตำแหน่งของชิ้นส่วนของกลไกและชุดประกอบ โดยธรรมชาติแล้วมีเซ็นเซอร์เหล่านี้อีกมากมายคุณไม่สามารถเขียนเกี่ยวกับเซ็นเซอร์เหล่านี้ทั้งหมดในบทความเดียวได้ เซนเซอร์แบบสัมผัสต่างๆ มีแพร่หลายมากขึ้นและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย

การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์แบบอะนาล็อก

นอกจากเซ็นเซอร์แยกแล้ว เซ็นเซอร์แอนะล็อกยังใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติอีกด้วย จุดประสงค์คือเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพต่างๆ ไม่ใช่แค่โดยทั่วไป แต่ในแบบเรียลไทม์ การเปลี่ยนแปลงที่แม่นยำยิ่งขึ้น ปริมาณทางกายภาพ(ความดัน อุณหภูมิ การส่องสว่าง การไหล แรงดัน กระแส) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เหมาะสำหรับการส่งผ่านสายสื่อสารไปยังตัวควบคุมและประมวลผลต่อไป

เซ็นเซอร์แอนะล็อกมักจะอยู่ห่างจากตัวควบคุมค่อนข้างมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่มักเรียกว่าอุปกรณ์ภาคสนาม คำนี้มักใช้ในวรรณกรรมทางเทคนิค

เซ็นเซอร์แบบอะนาล็อกมักประกอบด้วยหลายส่วน ส่วนที่สำคัญที่สุดคือองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน - เซ็นเซอร์ มีวัตถุประสงค์เพื่อแปลงค่าที่วัดได้ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า แต่สัญญาณที่ได้รับจากเซนเซอร์มักจะมีขนาดเล็ก เพื่อรับสัญญาณที่เหมาะสมสำหรับการขยายสัญญาณ เซ็นเซอร์มักจะรวมอยู่ในวงจรบริดจ์ - สะพานวีทสโตน

สะพานวีทสโตน

รูปที่ 2 สะพานวีทสโตน

วัตถุประสงค์ดั้งเดิมของวงจรบริดจ์คือการวัดความต้านทานอย่างแม่นยำ แหล่งจ่ายไฟ DC เชื่อมต่อกับเส้นทแยงมุมของบริดจ์ AD กัลวาโนมิเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งมีจุดกึ่งกลางโดยมีศูนย์อยู่ตรงกลางของสเกลจะเชื่อมต่อกับอีกเส้นทแยงมุม ในการวัดความต้านทานของตัวต้านทาน Rx โดยการหมุนตัวต้านทานปรับค่า R2 คุณควรบรรลุความสมดุลของบริดจ์และตั้งค่าเข็มกัลวาโนมิเตอร์ให้เป็นศูนย์

การเบี่ยงเบนของลูกศรเครื่องมือไปในทิศทางเดียวหรืออย่างอื่นทำให้คุณสามารถกำหนดทิศทางการหมุนของตัวต้านทาน R2 ได้ ค่าความต้านทานที่วัดได้ถูกกำหนดโดยสเกลรวมกับที่จับของตัวต้านทาน R2 สภาวะสมดุลของบริดจ์คือความเท่าเทียมกันของอัตราส่วน R1/R2 และ Rx/R3 ในกรณีนี้ จะได้ค่าความต่างศักย์เป็นศูนย์ระหว่างจุด BC และไม่มีกระแสไหลผ่านกัลวาโนมิเตอร์ V

เลือกความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R3 ได้อย่างแม่นยำมาก การแพร่กระจายควรน้อยที่สุด เฉพาะในกรณีนี้แม้แต่ความไม่สมดุลเล็กน้อยของสะพานก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของเส้นทแยงมุม BC ที่เห็นได้ชัดเจน เป็นคุณสมบัติของสะพานที่ใช้ในการเชื่อมต่อองค์ประกอบที่มีความละเอียดอ่อน (เซ็นเซอร์) ของเซ็นเซอร์อะนาล็อกต่างๆ ถ้าอย่างนั้นทุกอย่างก็ง่ายมันเป็นเรื่องของเทคนิค

ในการใช้สัญญาณที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ จำเป็นต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติม - การขยายและการแปลงเป็นสัญญาณเอาท์พุตที่เหมาะสมสำหรับการส่งและการประมวลผลโดยวงจรควบคุม - ตัวควบคุม ส่วนใหญ่แล้วสัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์แอนะล็อกจะเป็นกระแส (ลูปกระแสแอนะล็อก) ซึ่งมักจะมีแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า

ทำไมต้องเป็นปัจจุบัน? ความจริงก็คือระยะเอาท์พุตของเซ็นเซอร์อะนาล็อกนั้นถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของแหล่งกระแส สิ่งนี้ช่วยให้คุณกำจัดอิทธิพลของความต้านทานของสายเชื่อมต่อที่มีต่อสัญญาณเอาท์พุตและใช้สายเชื่อมต่อที่ยาว

การแปลงเพิ่มเติมนั้นค่อนข้างง่าย สัญญาณปัจจุบันจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าซึ่งเพียงพอที่จะส่งกระแสผ่านตัวต้านทานที่มีความต้านทานที่รู้จัก แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานการวัดจะได้มาจากกฎของโอห์ม U=I*R

ตัวอย่างเช่นสำหรับกระแส 10 mA บนตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 100 โอห์ม แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากับ 10 * 100 = 1,000 mV มากถึง 1 โวลต์! ในกรณีนี้ กระแสไฟขาออกของเซนเซอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความต้านทาน สายเชื่อมต่อ. ภายในขอบเขตที่สมเหตุสมผลแน่นอน

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อก

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากตัวต้านทานการวัดสามารถแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัลที่เหมาะสมสำหรับอินพุตลงในตัวควบคุมได้อย่างง่ายดาย การแปลงจะดำเนินการโดยใช้ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC)

ข้อมูลดิจิทัลจะถูกส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ด้วยรหัสซีเรียลหรือขนาน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับวงจรสวิตชิ่งเฉพาะ แผนภาพการเชื่อมต่อแบบง่ายสำหรับเซ็นเซอร์แอนะล็อกแสดงในรูปที่ 3

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์แบบอะนาล็อก

รูปที่ 3 การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อก (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

แอคชูเอเตอร์เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์หรือคอนโทรลเลอร์นั้นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่รวมอยู่ในระบบอัตโนมัติ

โดยธรรมชาติแล้วเซ็นเซอร์อะนาล็อกมีการออกแบบที่สมบูรณ์ซึ่งหนึ่งในองค์ประกอบคือตัวเรือนที่มีองค์ประกอบเชื่อมต่อ ดังตัวอย่างรูปที่ 4 แสดงให้เห็น รูปร่างเซ็นเซอร์แรงดันเกินชนิด Zond-10

เซ็นเซอร์แรงดันเกิน Zond-10

รูปที่ 4 เซ็นเซอร์แรงดันเกิน Zond-10

ที่ด้านล่างของเซ็นเซอร์คุณจะเห็นเกลียวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อกับท่อและทางด้านขวาใต้ฝาครอบสีดำจะมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อสายสื่อสารกับตัวควบคุม

การเชื่อมต่อแบบเกลียวถูกปิดผนึกโดยใช้แหวนรองที่ทำจากทองแดงอบอ่อน (รวมอยู่ในแพ็คเกจการจัดส่งของเซ็นเซอร์) และไม่ต้องพันด้วยเทป fum หรือผ้าลินิน ทำเช่นนี้เพื่อให้เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์องค์ประกอบเซ็นเซอร์ที่อยู่ภายในจะไม่เปลี่ยนรูป

เอาต์พุตเซ็นเซอร์อะนาล็อก

ตามมาตรฐาน สัญญาณกระแสมีสามช่วง: 0...5mA, 0...20mA และ 4...20mA อะไรคือความแตกต่างและคุณสมบัติของพวกเขาคืออะไร?

บ่อยครั้งที่การพึ่งพากระแสไฟขาออกจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับค่าที่วัดได้ ตัวอย่างเช่น ยิ่งความดันในท่อสูงเท่าใด กระแสไฟฟ้าที่เอาต์พุตเซ็นเซอร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แม้ว่าบางครั้งจะใช้การสลับแบบผกผัน: กระแสไฟขาออกที่ใหญ่กว่าจะสอดคล้องกัน ค่าต่ำสุดค่าที่วัดได้ที่เอาต์พุตเซ็นเซอร์ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับประเภทของคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ เซ็นเซอร์บางตัวมีสวิตช์จากสัญญาณตรงไปเป็นสัญญาณผกผันด้วย

สัญญาณเอาท์พุตในช่วง 0...5mA มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงเสี่ยงต่อการถูกรบกวนได้ หากสัญญาณของเซ็นเซอร์ดังกล่าวผันผวนในขณะที่ค่าของพารามิเตอร์ที่วัดได้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แนะนำให้ติดตั้งตัวเก็บประจุที่มีความจุ 0.1...1 μF ขนานกับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ สัญญาณกระแสในช่วง 0...20mA มีเสถียรภาพมากขึ้น

แต่ทั้งสองช่วงนี้ไม่ดีเพราะศูนย์ที่จุดเริ่มต้นของมาตราส่วนไม่อนุญาตให้เราระบุได้อย่างชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้น หรือสัญญาณที่วัดได้ที่ได้รับจริง ระดับศูนย์โดยหลักการแล้วเป็นไปได้ไหม หรือสายสื่อสารขาดไป? ดังนั้น หากเป็นไปได้ พวกเขาจึงพยายามหลีกเลี่ยงการใช้ช่วงเหล่านี้

สัญญาณจากเซ็นเซอร์อะนาล็อกที่มีกระแสเอาต์พุตในช่วง 4...20 mA ถือว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า ภูมิคุ้มกันทางเสียงค่อนข้างสูงและขีดจำกัดล่างแม้ว่าสัญญาณที่วัดได้จะมีระดับเป็นศูนย์ แต่ก็จะเป็น 4 mA ซึ่งทำให้เราบอกได้ว่าสายสื่อสารไม่ขาด

คุณสมบัติที่ดีอีกประการหนึ่งของช่วง 4...20mA ก็คือสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ได้โดยใช้สายไฟเพียงสองเส้นเท่านั้น เนื่องจากนี่คือกระแสที่จ่ายพลังงานให้กับเซ็นเซอร์เอง นี่คือปริมาณการใช้ปัจจุบันและในขณะเดียวกันก็เป็นสัญญาณการวัด

แหล่งจ่ายไฟสำหรับเซ็นเซอร์ในช่วง 4...20mA เปิดอยู่ ดังแสดงในรูปที่ 5 ในเวลาเดียวกัน เซ็นเซอร์ Zond-10 ก็เหมือนกับเซ็นเซอร์อื่นๆ อีกมากมายตามเอกสารข้อมูลที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง 10 ...38V แม้ว่าส่วนใหญ่จะใช้แหล่งจ่ายที่มีความเสถียรซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า 24V

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกกับแหล่งจ่ายไฟภายนอก

รูปที่ 5. การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกกับแหล่งจ่ายไฟภายนอก

แผนภาพนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบและสัญลักษณ์ต่อไปนี้ Rsh คือตัวต้านทานสับเปลี่ยนการวัด Rl1 และ Rl2 คือความต้านทานของสายสื่อสาร เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัด ควรใช้ตัวต้านทานการวัดความแม่นยำเป็น Rsh การไหลของกระแสจากแหล่งพลังงานจะแสดงด้วยลูกศร

มองเห็นได้ง่ายว่ากระแสไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟผ่านจากเทอร์มินัล +24V ผ่านสาย Rl1 ถึงเทอร์มินัลเซ็นเซอร์ +AO2 ผ่านเซ็นเซอร์และผ่านหน้าสัมผัสเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ - AO2 สายเชื่อมต่อ Rl2 ตัวต้านทาน Rsh จะกลับไปที่ขั้วจ่ายไฟ -24V เพียงเท่านี้ วงจรปิด กระแสไหล

หากตัวควบคุมมีแหล่งจ่ายไฟ 24V คุณสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์หรือทรานสดิวเซอร์การวัดได้ตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 6

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกเข้ากับคอนโทรลเลอร์ที่มีแหล่งจ่ายไฟภายใน

รูปที่ 6 การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกกับคอนโทรลเลอร์ที่มีแหล่งจ่ายไฟภายใน

แผนภาพนี้แสดงองค์ประกอบอีกอย่างหนึ่ง - ตัวต้านทานบัลลาสต์ Rb จุดประสงค์คือเพื่อปกป้องตัวต้านทานการวัดในกรณีที่เกิดการลัดวงจรในสายสื่อสารหรือเซ็นเซอร์อะนาล็อกทำงานผิดปกติ การติดตั้งตัวต้านทาน Rb เป็นทางเลือกแม้ว่าจะต้องการก็ตาม

นอกจากเซ็นเซอร์ต่างๆ แล้ว ทรานสดิวเซอร์วัดยังมีเอาต์พุตกระแสซึ่งใช้ค่อนข้างบ่อยในระบบอัตโนมัติ

ทรานสดิวเซอร์วัดเป็นอุปกรณ์สำหรับแปลงระดับแรงดันไฟฟ้า เช่น 220V หรือกระแสหลายสิบหรือหลายร้อยแอมแปร์ให้เป็นสัญญาณกระแส 4...20mA ในที่นี้ ระดับของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงอย่างง่ายดาย และไม่ได้เป็นตัวแทนของปริมาณทางกายภาพบางอย่าง (ความเร็ว การไหล ความดัน) ในรูปแบบทางไฟฟ้า

แต่ตามกฎแล้วเซ็นเซอร์ตัวเดียวไม่เพียงพอ การวัดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดบางส่วนคือการวัดอุณหภูมิและความดัน จำนวนจุดดังกล่าวในการผลิตสมัยใหม่สามารถเข้าถึงได้หลายสิบจุด

อ่านด้วย

• ประเภทของโคมไฟติดผนังและคุณสมบัติการใช้งาน
• เกี่ยวกับความต่างศักย์ แรงเคลื่อนไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้า
• มิเตอร์สามารถกำหนดอะไรได้บ้าง ยกเว้นปริมาณการใช้ไฟฟ้า
• เรื่องหลักเกณฑ์การประเมินคุณภาพผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า
• อะไรจะดีไปกว่าบ้านส่วนตัว - อินพุตเฟสเดียวหรือสามเฟส?
• วิธีการเลือกเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าสำหรับบ้านในชนบท
• Peltier effect: เอฟเฟกต์มหัศจรรย์ของกระแสไฟฟ้า
• การฝึกเดินสายไฟและเชื่อมต่อสายเคเบิลทีวีในอพาร์ทเมนต์ - คุณสมบัติของกระบวนการ
• ปัญหาการเดินสายไฟฟ้า: จะต้องทำอย่างไรและจะแก้ไขได้อย่างไร?
• หลอดฟลูออเรสเซนต์ T5: แนวโน้มและปัญหาการใช้งาน
• บล็อกซ็อกเก็ตแบบยืดหดได้: การฝึกใช้และการเชื่อมต่อ
• เครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนที่ 2 เครื่องขยายเสียง
• การทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายไฟในบ้านในชนบท
• ประเด็นสำคัญเกี่ยวกับการใช้แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยที่บ้าน
• เครื่องมือและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับผู้เริ่มเรียนอิเล็กทรอนิกส์
• ตัวเก็บประจุ: วัตถุประสงค์ อุปกรณ์ หลักการทำงาน
• ความต้านทานต่อการสัมผัสชั่วคราวคืออะไร และจะจัดการกับมันอย่างไร
• รีเลย์แรงดันไฟฟ้า: มีอะไรบ้าง, จะเลือกและเชื่อมต่ออย่างไร?
• อะไรจะดีไปกว่าบ้านส่วนตัว - อินพุตเฟสเดียวหรือสามเฟส?
• ตัวเก็บประจุในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนที่ 2 การสื่อสารระหว่างขั้นตอน ตัวกรอง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• จะมั่นใจได้อย่างไรเมื่อระบบไฟฟ้าไม่เพียงพอ
• เมื่อซื้อเครื่องจักรในร้านค้า คุณจะมั่นใจได้อย่างไรว่าเครื่องอยู่ในสภาพใช้งานได้ดี?
• วิธีการเลือกหน้าตัดสายไฟสำหรับเครือข่ายไฟส่องสว่าง 12 โวลต์
• วิธีการเชื่อมต่อเครื่องทำน้ำอุ่นและปั๊มเมื่อไฟเครือข่ายไม่เพียงพอ
• ตัวเหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็ก ส่วนที่ 2 การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำ
• เครื่องขยายเสียงปฏิบัติการ ส่วนที่ 2: Op-Amp ในอุดมคติ
• ไมโครคอนโทรลเลอร์คืออะไร (วัตถุประสงค์ อุปกรณ์ ซอฟต์แวร์)
• การยืดอายุของหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (แม่บ้าน)
• วงจรสำหรับการสลับแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการโดยไม่มีการป้อนกลับ
• เปลี่ยนแผงจำหน่ายไฟฟ้าของอพาร์ตเมนต์
• ทำไมคุณไม่สามารถรวมทองแดงและอลูมิเนียมในการเดินสายไฟฟ้าได้?

เซ็นเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตกระแสรวม 4-20, 0-50 หรือ 0-20 mA สามารถมีได้ แผนงานต่างๆการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์รอง เซ็นเซอร์สมัยใหม่ที่มีการใช้พลังงานต่ำและกระแสไฟขาออก 4-20 mA มักเชื่อมต่อกันโดยใช้วงจรสองสาย นั่นคือมีเพียงสายเคเบิลเดียวที่มีสองคอร์เท่านั้นที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ดังกล่าวซึ่งเซ็นเซอร์นี้ขับเคลื่อนอยู่และการส่งผ่านจะดำเนินการผ่านสายสองเส้นเดียวกัน

โดยทั่วไป เซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุต 4-20 mA และวงจรเชื่อมต่อแบบสองสายจะมีเอาต์พุตแบบพาสซีฟและต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอกจึงจะทำงาน แหล่งพลังงานนี้สามารถสร้างได้โดยตรงในอุปกรณ์รอง (ในอินพุต) และเมื่อเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ดังกล่าว กระแสไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นในวงจรสัญญาณทันที อุปกรณ์ที่มีแหล่งจ่ายไฟสำหรับเซ็นเซอร์ในอินพุตนั้นเรียกว่าอุปกรณ์ที่มีอินพุตแบบแอคทีฟ

เครื่องมือและตัวควบคุมรองที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีแหล่งจ่ายไฟในตัวเพื่อใช้งานเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตแบบพาสซีฟ

หากอุปกรณ์รองมีอินพุตแบบพาสซีฟ - โดยพื้นฐานแล้วเป็นเพียงตัวต้านทานที่วงจรการวัดของอุปกรณ์ "อ่าน" แรงดันตกคร่อมตามสัดส่วนของกระแสที่ไหลในวงจรก็จำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์เพิ่มเติมเพื่อให้เซ็นเซอร์ทำงาน หน่วยภายนอกในกรณีนี้ แหล่งจ่ายไฟจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์รองในวงจรกระแสไฟเปิด

โดยทั่วไปอุปกรณ์รองจะได้รับการออกแบบและผลิตให้ยอมรับทั้งเซ็นเซอร์ 4-20 mA แบบสองสายและเซ็นเซอร์ 0-5, 0-20 หรือ 4-20 mA ที่เชื่อมต่อในวงจรสามสาย ในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์แบบสองสายเข้ากับอินพุตของอุปกรณ์รองด้วยเทอร์มินัลอินพุตสามช่อง (+U, อินพุตและทั่วไป) จะใช้เทอร์มินัล "+U" และ "อินพุต" เทอร์มินัล "ทั่วไป" ยังคงว่าง

เนื่องจากเซ็นเซอร์ดังที่กล่าวข้างต้นอาจไม่เพียงมีเอาต์พุต 4-20 mA เท่านั้น แต่เช่น 0-5 หรือ 0-20 mA หรือไม่สามารถเชื่อมต่อโดยใช้วงจรสองสายได้เนื่องจากใช้พลังงานสูง ( มากกว่า 3 mA) จากนั้นใช้แผนภาพการเชื่อมต่อแบบสามสาย ในกรณีนี้ วงจรกำลังของเซนเซอร์และวงจรสัญญาณเอาท์พุตจะถูกแยกออกจากกัน เซ็นเซอร์ที่มีการเชื่อมต่อแบบสามสายมักจะมีเอาต์พุตที่ใช้งานอยู่ นั่นคือถ้าคุณใช้แรงดันไฟฟ้ากับเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตที่ใช้งานอยู่และเชื่อมต่อตัวต้านทานโหลดระหว่างขั้วเอาต์พุต "เอาต์พุต" และ "ทั่วไป" กระแสจะเป็นสัดส่วนกับค่าของพารามิเตอร์ที่วัดได้จะไหลในวงจรเอาต์พุต .

อุปกรณ์รองมักจะมีแหล่งจ่ายไฟในตัวที่ค่อนข้างต่ำเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเซ็นเซอร์ กระแสไฟขาออกสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟในตัวมักจะอยู่ในช่วง 22-50 mA ซึ่งไม่เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับเซ็นเซอร์ที่ใช้พลังงานสูงเสมอไป: เครื่องวัดอัตราการไหลของแม่เหล็กไฟฟ้า, เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรด ฯลฯ ในกรณีนี้ ในการจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์สามสาย คุณต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกที่ทรงพลังกว่าที่ให้มา พลังงานที่ต้องการ. ไม่ได้ใช้แหล่งจ่ายไฟที่ติดตั้งไว้ในอุปกรณ์รอง

วงจรที่คล้ายกันสำหรับเชื่อมต่อเซ็นเซอร์สามสายมักจะใช้ในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่อยู่ในอุปกรณ์ไม่สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่สามารถจ่ายให้กับเซ็นเซอร์นี้ได้ ตัวอย่างเช่น แหล่งจ่ายไฟในตัวมีแรงดันเอาต์พุต 24V และเซ็นเซอร์สามารถจ่ายไฟด้วยแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 10 ถึง 16V

อุปกรณ์สำรองบางตัวอาจมีช่องอินพุตหลายช่องและมีแหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังเพียงพอ เซ็นเซอร์ภายนอก. ต้องจำไว้ว่าการใช้พลังงานทั้งหมดของเซ็นเซอร์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลายช่องสัญญาณดังกล่าวจะต้องน้อยกว่าพลังงานของแหล่งจ่ายไฟในตัวที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟ นอกจากนี้เมื่อศึกษาลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์จำเป็นต้องแยกแยะวัตถุประสงค์ของหน่วยกำลัง (แหล่งที่มา) ที่ติดตั้งอยู่ภายในอย่างชัดเจน แหล่งที่มาภายในตัวหนึ่งใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์รอง - เพื่อใช้งานจอแสดงผลและตัวบ่งชี้ รีเลย์เอาท์พุต วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ ฯลฯ แหล่งพลังงานนี้สามารถมีพลังงานได้ค่อนข้างมาก แหล่งที่มาภายในตัวที่สองใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรอินพุตโดยเฉพาะ - วงจรที่เชื่อมต่อกับอินพุตเซ็นเซอร์

ก่อนเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับอุปกรณ์รอง คุณควรอ่านคู่มือการใช้งานอย่างละเอียด อุปกรณ์นี้กำหนดประเภทของอินพุตและเอาต์พุต (แอกทีฟ/พาสซีฟ) ตรวจสอบความสอดคล้องของพลังงานที่ใช้โดยเซ็นเซอร์และพลังงานของแหล่งพลังงาน (ในตัวหรือภายนอก) จากนั้นจึงทำการเชื่อมต่อเท่านั้น ชื่อจริงของขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตสำหรับเซนเซอร์และอุปกรณ์อาจแตกต่างจากที่แสดงไว้ด้านบน ดังนั้น ขั้วต่อ “In (+)” และ “In (-)” จึงสามารถกำหนดเป็น +J และ -J, +4-20 และ -4-20, +In และ -In เป็นต้น ขั้วต่อ "กำลัง +U" สามารถกำหนดเป็น +V, แหล่งจ่ายไฟ, +24V ฯลฯ, ขั้วต่อ "เอาท์พุต" - ออก, ป้าย, Jout, 4-20 mA ฯลฯ ขั้วต่อ "ทั่วไป" - GND -24V, 0V ฯลฯ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนความหมาย

เซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตกระแสไฟซึ่งมีแผนภาพการเชื่อมต่อแบบสี่สายจะมีแผนภาพการเชื่อมต่อที่คล้ายกันกับเซ็นเซอร์แบบสองสาย โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือเซ็นเซอร์แบบสี่สายนั้นได้รับพลังงานจากสายไฟคู่ที่แยกจากกัน นอกจากนี้เซ็นเซอร์สี่สายสามารถมีได้ทั้งสองแบบซึ่งจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อเลือกแผนภาพการเชื่อมต่อ