تُستخدم محولات الضغط ذات خرج الجهد على نطاق واسع في البيئات الصناعية والمختبرية لتحويل معلمات الضغط المادية إلى إشارات كهربائية متناسبة. تقوم هذه الأجهزة عادةً بتوليد إشارات جهد مثل 0–5 VDC أو 0–10 VDC أو مخرجات نسبية تتوافق خطيًا مع نطاقات الضغط المطبقة. يوفر تكوين خرج الجهد مزايا مميزة في التطبيقات التي تتطلب حصانة عالية من الضوضاء، وواجهة بسيطة، والتوافق مع أنظمة اكتساب البيانات. على عكس المحولات القائمة على التيار (4–20 مللي أمبير)، تتفوق محولات خرج الجهد في البيئات التي تكون فيها مقاومة الكابلات ضئيلة وحيث يجب تقليل استهلاك الطاقة. يمتد تطبيقها إلى العديد من القطاعات بما في ذلك اختبار السيارات، والتحكم في العمليات، والأنظمة الهيدروليكية، وأجهزة المختبرات، مما يوفر حلول قياس موثوقة بدقة تتراوح عادةً من ±0.1% إلى ±0.5% من النطاق الكامل.
تعمل محولات ضغط خرج الجهد على مبدأ تحويل الإجهاد الميكانيكي الناجم عن الضغط إلى إشارات كهربائية من خلال عناصر استشعار مثل مقاييس الإجهاد أو المواد الكهرضغطية. في المحولات القائمة على مقياس الإجهاد، يتسبب الضغط المطبق على الحجاب الحاجز في تشوه مقاييس الإجهاد المترابطة، مما يؤدي إلى تغيير مقاومتها الكهربائية بما يتناسب مع الضغط. يؤدي تغيير المقاومة هذا إلى عدم توازن دائرة جسر ويتستون، مما ينتج خرجًا بمستوى المللي فولت يتم تضخيمه إلى نطاقات الجهد القياسية. تتضمن تكوينات الإخراج الشائعة 0–5 VDC و 0–10 VDC و 1–5 VDC، حيث يوفر الأخير صفرًا مباشرًا (1 فولت) يميز فشل النظام عن قراءات الضغط الصفري المشروعة. قد تتضمن المحولات المتقدمة جهود إثارة بحد أقصى 10 VDC مع حساسية إخراج تبلغ حوالي 3 مللي فولت/فولت، مما يعني أن إثارة 10 VDC تنتج خرجًا كاملاً يبلغ 30 مللي فولت. تحافظ هذه الأجهزة على الدقة من خلال دوائر تعويض درجة الحرارة التي تقلل من التأثيرات الحرارية على توازن الصفر والحساسية، وعادةً ما يتم تحديدها على أنها ±0.005% من النطاق الكامل/درجة فهرنهايت.
تخدم محولات ضغط خرج الجهد وظائف مهمة عبر صناعات متعددة. في اختبار السيارات، فإنها تراقب ضغط المشعب، وضغط قضيب الوقود، والضغط الهيدروليكي للإرسال، مما يوفر إشارات جهد متوافقة مع أنظمة اكتساب البيانات لتحليل الأداء. تتضمن تطبيقات التحكم في العمليات الصناعية مراقبة المضخات والضواغط، حيث تتفاعل إشارات 0–10 VDC مباشرة مع وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) لتنظيم الضغط في الوقت الفعلي. تستخدم مراقبة النظام الهيدروليكي هذه المحولات لقياس ضغط السائل في الأسطوانات والمشغلات، مع مخرجات الجهد التي تمكن من الاستجابة السريعة لتقلبات الضغط من أجل السلامة والكفاءة. تتضمن تطبيقات أجهزة المختبرات مراقبة ضغط المعدات الطبية وغرف الاختبار البيئية، حيث تسهل إشارات الجهد تسجيل البيانات وتحليلها بدقة. إن توافق مخرجات الجهد مع أجهزة اكتساب البيانات القياسية يجعل هذه المحولات مثالية لتطبيقات البحث والتطوير التي تتطلب مراقبة الضغط متعددة النقاط.
يتطلب التكامل الفعال لمحولات ضغط خرج الجهد تهيئة الإشارة المناسبة للحفاظ على دقة القياس. تعد استقرار جهد الإثارة أمرًا بالغ الأهمية، حيث تؤثر الاختلافات بشكل مباشر على دقة الإخراج؛ تعتبر مصادر الطاقة المنظمة ذات التموج المنخفض (عادةً ما تكون 1 MΩ) لالتقاط الإشارة بدقة.
تشمل معلمات الأداء الرئيسية لمحولات ضغط خرج الجهد الدقة والاستقرار الحراري والموثوقية على المدى الطويل. تتراوح مواصفات الدقة عادةً من ±0.15% إلى ±0.5% من النطاق الكامل، مع تحقيق النماذج عالية الدقة ±0.15% من خلال تعويض درجة الحرارة المتقدم. تعتبر التأثيرات الحرارية على الصفر والمدى اعتبارات مهمة، مع مواصفات مثل ±0.005% من النطاق الكامل/درجة فهرنهايت لضمان الأداء عبر نطاقات درجة حرارة التشغيل من -100 درجة فهرنهايت إلى 325 درجة فهرنهايت (-73 درجة مئوية إلى 163 درجة مئوية). تمتد نطاقات الضغط من الفراغ إلى 7500 رطل لكل بوصة مربعة، مع مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 PH التي توفر التوافق مع الوسائط المختلفة. يجب أن تتضمن معايير الاختيار نطاق الضغط المطلوب، وتوافق الوسائط، واحتياجات الدقة، ونطاق درجة حرارة التشغيل، والمتطلبات الكهربائية. بالنسبة للبيئات الخطرة، قد تكون التصميمات الآمنة جوهريًا مع الشهادات المناسبة (ATEX، IECEx) ضرورية.
توفر محولات خرج الجهد العديد من المزايا على تكوينات حلقة التيار، بما في ذلك إلكترونيات الواجهة الأبسط، وانخفاض استهلاك الطاقة، وسرعات الاستجابة الأعلى بسبب دوائر المعاوقة المنخفضة. إنها مثالية لتطبيقات المسافات القصيرة (عادةً <50 قدمًا) حيث يكون انخفاض الجهد ضئيلاً. ومع ذلك، تكون إشارات الجهد أكثر عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي وانخفاض الجهد عبر الكابلات الطويلة، مما يجعل محولات حلقة التيار (4–20 مللي أمبير) مفضلة للمسافات الأطول أو البيئات الصاخبة. تتطلب مخرجات الجهد أيضًا مصادر طاقة مخصصة في كل نقطة قياس، في حين يمكن تشغيل أجهزة حلقة التيار ذات السلكين من خلال خطوط الإشارة. يجب أن يراعي الاختيار بين خرج الجهد والتيار المسافة وبيئة الضوضاء وتوافر الطاقة وتوافق النظام.
تستمر محولات ضغط خرج الجهد في التطور مع التحسينات في المواد وخوارزميات التعويض وقدرات التكامل. يعزز الاتجاه نحو دقة أعلى، وتعويض درجة حرارة أوسع، وتراكبات الاتصال الرقمي (مثل IO-Link) فائدتها في بيئات المصانع الذكية. يضمن الاختيار والتركيب وتهيئة الإشارة المناسبة الأداء الأمثل، مما يجعل محولات خرج الجهد مكونات قيمة في أنظمة القياس والتحكم عبر الصناعات.
اتصل شخص: Ms. Caroline Chan
الهاتف :: 13271919169