U inženjerskim scenarijima kao što su ispitivanje aerodinamike u svemiru, praćenje tlaka u više-točaka u kemijskim procesima i ispitivanje polja protoka automobila, inženjeri se često suočavaju s uobičajenim izazovima: nesinkronizirani podaci iz diskretnih senzora u mjerenju tlaka u više-točaka, neuredno ožičenje s više točaka kvara, izobličenje signala na velikim-udaljenostima, glomazna kalibracija i održavanje na-licu mjesta, pa čak i testiranje kvarova ili problema s kontrolom procesa uzrokovanih odstupanjima mjerenja. Srž ovih problema leži u ključnoj odluci – ne odabrati pravi uređaj za mjerenje tlaka za primjene s više-točaka:skener pritiska.
Osnovni princip rada skenera tlaka
Skener tlaka nije jednostavna paralelna veza više-osjetnika tlaka u jednoj točki. Umjesto toga, radi se o visoko integriranom više{2}}kanalnom nizu-sustava za mjerenje tlaka sposobnom za izvođenje senzora tlaka, sinkroniziranog prikupljanja, kondicioniranja signala, analogne-u-digitalne pretvorbe, digitalnog izlaza i-online kalibracije. U osnovi rješava ključne bolne točke diskretnog-senzorskog mjerenja-točaka.
Uzimajući 64-kanalni skener kao primjer, osnovni radni proces je ukratko opisan u nastavku. Jezgra se sastoji od sljedećih funkcionalnih jedinica: preciznog pneumatskog sklopnog modula, niza MEMS senzora tlaka, multipleksera (MUX) i jedinice za kondicioniranje signala, sinkronog ADC-a velike-brzine za pretvorbu podataka, glavnog upravljačkog i digitalnog komunikacijskog modula te ugrađene grupe ventila za kalibraciju i pražnjenje.
Dijagram arhitekture sustava / Osnovni principijelni dijagram
Kao što je prikazano na gornjim slikama, cijeli radni proces je sljedeći:
Tlačne slavine na površini ispitnog predmeta hvataju višestruke signale tlaka, koji se putem cijevi dostavljaju 64-kanalnom skeneru tlaka. Putem naredbi za odabir kanala, odgovarajući mjerni kanali se sekvencijalno aktiviraju, točno usmjeravajući izmjereni tlak do senzora tlaka. Unutar senzorskog elementa, MEMS piezorezistivni senzorski čip – temeljen na poluvodičkom piezorezistivnom učinku – koristi precizne otpornike raspoređene u Wheatstoneovom mostu na silicijskoj dijafragmi za pretvaranje elastične deformacije dijafragme izazvane pritiskom u slabi analogni električni signal linearno proporcionalan vrijednosti tlaka. Ovaj signal se zatim pojačava i filtrira visokopreciznim sklopom za kondicioniranje, a analogno-digitalnu pretvorbu dovršava ADC velike brzine. Svi podaci kanala sinkrono se uzorkuju na razini mikrosekunde i normaliziraju glavni kontroler, te se konačno prenose u sustav za prikupljanje podataka i glavno računalo za obradu podataka, praćenje i analizu u stvarnom vremenu.
U isto vrijeme, sustav se može spojiti na standardni referentni izvor tlaka. Ugrađena skupina elektromagnetskih ventila automatski prebacuje putove protoka za izvođenje on-line kalibracije nule i kalibracije raspona za sve kanale. Sa skupinom ventila za pročišćavanje može se uvesti čisti zrak za pročišćavanje kako bi se izvršilo on-line čišćenje tlačne cijevi i unutarnjih puteva protoka, dok se nečistoće i ispušni plinovi ispuštaju kroz ventilacijski otvor. To omogućuje korekciju točnosti instrumenata i rutinsko održavanje bez rastavljanja, čineći sustav prikladnim za zahtjevna istraživačka ispitivanja i složena industrijska okruženja.
Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. posjeduje sve-procesne mogućnosti u rasponu od dizajna MEMS čipa pod pritiskom i izrade prototipova do kompletne montaže i testiranja skenera. Nudimo punu seriju 16- do 64-kanalnih skenera tlaka i podržavamo prilagođene dizajne za široke temperature, aplikacije otporne na eksploziju i koroziju. Možemo pružiti namjenska rješenja za višekanalno mjerenje tlaka prilagođena vašim specifičnim radnim uvjetima. Za sva pitanja u vezi s odabirom opreme ili dizajnom po narudžbi, slobodno se obratite našem inženjerskom timu za profesionalnu tehničku podršku.
