ตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรมและการตั้งค่าในห้องปฏิบัติการสำหรับการแปลงพารามิเตอร์แรงดันทางกายภาพให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วน อุปกรณ์เหล่านี้มักจะสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้า เช่น 0–5 VDC, 0–10 VDC หรือเอาต์พุตแบบอัตราส่วนที่สอดคล้องกับช่วงแรงดันที่ใช้ในเชิงเส้น การกำหนดค่าเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันในการใช้งานที่ต้องการภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวนสูง การเชื่อมต่อที่ง่าย และความเข้ากันได้กับระบบจัดเก็บข้อมูล แตกต่างจากตัวแปลงสัญญาณแบบใช้กระแส (4–20 mA) ตัวแปลงสัญญาณเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ามีความโดดเด่นในสภาพแวดล้อมที่ความต้านทานของสายเคเบิลมีค่าน้อยมากและต้องลดการใช้พลังงานให้เหลือน้อยที่สุด การใช้งานครอบคลุมหลายภาคส่วน รวมถึงการทดสอบยานยนต์ การควบคุมกระบวนการ ระบบไฮดรอลิก และเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ โดยให้โซลูชันการวัดที่เชื่อถือได้ด้วยความแม่นยำโดยทั่วไปตั้งแต่ ±0.1% ถึง ±0.5% ของมาตราส่วนเต็ม
ตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกทำงานบนหลักการของการแปลงความเครียดทางกลที่เกิดจากแรงดันให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านองค์ประกอบการตรวจจับ เช่น เกจวัดความเครียดหรือวัสดุเพียโซอิเล็กทริก ในตัวแปลงสัญญาณแบบใช้เกจวัดความเครียด แรงดันที่ใช้กับไดอะแฟรมทำให้เกิดการเสียรูปของเกจวัดความเครียดที่ยึดติด ซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าตามสัดส่วนกับแรงดัน การเปลี่ยนแปลงความต้านทานนี้ทำให้วงจรบริดจ์ Wheatstone ไม่สมดุล ทำให้เกิดเอาต์พุตระดับมิลลิโวลต์ที่ถูกขยายไปยังช่วงแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน การกำหนดค่าเอาต์พุตทั่วไป ได้แก่ 0–5 VDC, 0–10 VDC และ 1–5 VDC โดยที่ตัวหลังให้ค่าศูนย์จริง (1 V) ที่แยกความล้มเหลวของระบบจากการอ่านค่าแรงดันศูนย์ที่ถูกต้อง ตัวแปลงสัญญาณขั้นสูงอาจรวมแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นสูงสุด 10 VDC โดยมีความไวเอาต์พุตประมาณ 3 mV/V ซึ่งหมายความว่าการกระตุ้น 10 VDC จะสร้างเอาต์พุตเต็มสเกล 30 mV อุปกรณ์เหล่านี้รักษาความแม่นยำผ่านวงจรชดเชยอุณหภูมิที่ลดผลกระทบจากความร้อนต่อความสมดุลศูนย์และความไว โดยทั่วไปจะระบุเป็น ±0.005% ของมาตราส่วนเต็ม/°F
ตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกทำหน้าที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม ในการทดสอบยานยนต์ พวกเขาตรวจสอบแรงดันในท่อร่วม แรงดันรางเชื้อเพลิง และแรงดันไฮดรอลิกของเกียร์ โดยให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เข้ากันได้กับระบบจัดเก็บข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ การใช้งานการควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม ได้แก่ การตรวจสอบปั๊มและคอมเพรสเซอร์ ซึ่งสัญญาณ 0–10 VDC เชื่อมต่อโดยตรงกับตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เพื่อการควบคุมแรงดันแบบเรียลไทม์ การตรวจสอบระบบไฮดรอลิกใช้ตัวแปลงสัญญาณเหล่านี้เพื่อวัดแรงดันของของเหลวในกระบอกสูบและแอคทูเอเตอร์ โดยมีเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่ช่วยให้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันได้อย่างรวดเร็วเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ การใช้งานเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ ได้แก่ การตรวจสอบแรงดันอุปกรณ์ทางการแพทย์และห้องทดสอบสิ่งแวดล้อม ซึ่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าช่วยอำนวยความสะดวกในการบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลที่แม่นยำ ความเข้ากันได้ของเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ากับฮาร์ดแวร์จัดเก็บข้อมูลมาตรฐานทำให้ตัวแปลงสัญญาณเหล่านี้เหมาะสำหรับการวิจัยและพัฒนาที่ต้องการการตรวจสอบแรงดันหลายจุด
การรวมตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกอย่างมีประสิทธิภาพต้องมีการปรับสภาพสัญญาณที่เหมาะสมเพื่อรักษาความแม่นยำในการวัด ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากความผันแปรส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของเอาต์พุต แหล่งจ่ายไฟควบคุมที่มีระลอกคลื่นต่ำ (โดยทั่วไป 1 MΩ) สำหรับการจับสัญญาณที่แม่นยำ
พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักสำหรับตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออก ได้แก่ ความแม่นยำ ความเสถียรทางความร้อน และความน่าเชื่อถือในระยะยาว ข้อมูลจำเพาะด้านความแม่นยำโดยทั่วไปมีตั้งแต่ ±0.15% ถึง ±0.5% ของมาตราส่วนเต็ม โดยรุ่นที่มีความแม่นยำสูงกว่าจะทำได้ ±0.15% ผ่านการชดเชยอุณหภูมิขั้นสูง ผลกระทบจากความร้อนต่อศูนย์และช่วงเป็นข้อควรพิจารณาที่สำคัญ โดยมีข้อมูลจำเพาะ เช่น ±0.005% ของมาตราส่วนเต็ม/°F เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ -100°F ถึง 325°F (-73°C ถึง 163°C) ช่วงแรงดันขยายจากสุญญากาศถึง 7,500 psi โดยใช้วัสดุเช่นสแตนเลส 17-4 PH ที่ให้ความเข้ากันได้กับสื่อต่างๆ เกณฑ์การเลือกควรประกอบด้วยช่วงแรงดันที่ต้องการ ความเข้ากันได้ของสื่อ ความต้องการความแม่นยำ ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน และข้อกำหนดทางไฟฟ้า สำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย อาจจำเป็นต้องมีการออกแบบที่ปลอดภัยโดยธรรมชาติพร้อมใบรับรองที่เหมาะสม (ATEX, IECEx)
ตัวแปลงสัญญาณเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการเหนือการกำหนดค่าแบบลูปกระแสไฟ รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินเทอร์เฟซที่ง่ายกว่า การใช้พลังงานที่ต่ำกว่า และความเร็วในการตอบสนองที่สูงขึ้นเนื่องจากวงจรที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำกว่า เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานระยะสั้น (โดยทั่วไป <50 ฟุต) ที่แรงดันไฟฟ้าตกมีค่าน้อยมาก อย่างไรก็ตาม สัญญาณแรงดันไฟฟ้ามีความไวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าตกมากกว่าเมื่อใช้สายเคเบิลยาว ทำให้ตัวแปลงสัญญาณแบบลูปกระแสไฟ (4–20 mA) เป็นที่ต้องการสำหรับระยะทางที่ไกลกว่าหรือสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ายังต้องการแหล่งจ่ายไฟเฉพาะที่แต่ละจุดวัด ในขณะที่อุปกรณ์ลูปกระแสไฟแบบสองสายสามารถจ่ายไฟผ่านสายสัญญาณได้ การเลือกระหว่างเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าควรพิจารณาถึงระยะทาง สภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง การมีอยู่ของพลังงาน และความเข้ากันได้ของระบบ
ตัวแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องด้วยการปรับปรุงวัสดุ อัลกอริธึมการชดเชย และความสามารถในการรวม การพัฒนาไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น การชดเชยอุณหภูมิที่กว้างขึ้น และการซ้อนทับการสื่อสารแบบดิจิทัล (เช่น IO-Link) ช่วยเพิ่มประโยชน์ใช้สอยในสภาพแวดล้อมโรงงานอัจฉริยะ การเลือก การติดตั้ง และการปรับสภาพสัญญาณที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุด ทำให้ตัวแปลงสัญญาณเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในระบบการวัดและควบคุมในทุกอุตสาหกรรม
ผู้ติดต่อ: Ms. Caroline Chan
โทร: 13271919169