圧力コントローラー

センサーによる元の信号出力と、圧力コントローラーが認識できる信号との間にどのような変換と処理プロセスが含まれますか？

信号知覚と予備的な変換
圧力センサーの主なタスクは、システムの圧力の変化を正確に感知することです。機械的（ダイアフラム、スプリングチューブなど）、または電子（ピエゾ耐性、圧電、容量など）センサーであろうと、そのコアは物理的効果を使用して、非電気量の圧力を測定可能な電気量または機械的変位に変換することです。電子センサーの場合、このプロセスには通常、抵抗値が増加または減少するなど、材料の物理的特性の直接的な変化や、フィルム間隔の変化に伴う静電容量値の変化などが含まれます。機械的センサーは、変形を通じて圧力情報を送信し、測定可能な変位または力に変換します。

信号増幅とフィルタリング
センサーによる元の信号出力はしばしば弱く、ノイズと干渉を含むため、信号増幅とフィルタリングを実行する必要があります。信号アンプの役割は、後続の回路がそれを正確に識別して処理できるように、弱い元の信号を十分な大きさの振幅に強化することです。フィルタリングは、信号の高周波ノイズと干渉成分を除去し、信号対雑音比と信号の安定性を改善するために使用されます。このプロセスは通常、信号の純度と精度を確保するために、ローパスフィルター、バンドパスフィルターなどのアナログ回路を使用して実装されます。

信号コンディショニングと線形化
増幅とフィルタリング後の信号は比較的明確で安定していますが、さらなるコンディショニングと線形化が必要になる場合があります。信号コンディショニングには、信号のオフセット、ゲイン、フェーズ、その他のパラメーターの調整が含まれ、信号と圧力変化の間の厳密な対応を確保します。線形化とは、いくつかの非線形センサーの出力特性の修正であり、数学的アルゴリズムまたは回路設計を通じて、出力信号と圧力変化の間の良好な線形関係が提示されます。このプロセスは、システムの測定精度と制御性能を改善するために重要です。

デジタル変換
デジタルテクノロジーの開発により、ますます 圧力コントローラー デジタル信号処理技術を使用します。したがって、アナログ信号は、アナログ間コンバーター（ADC）によってデジタル変換する必要があります。 ADCは、連続アナログ信号を離散デジタル信号に変換します。これは、サンプリング、量子化、エンコーディングの3つのステップを含むプロセスです。サンプリングは、時間内の連続アナログ信号の離散化です。量子化とは、サンプリングされた値を有限数の離散値にマッピングすることです。エンコーディングは、量子化された値をバイナリ数または他の形式のデジタルコードに変換することです。デジタル変換された信号は、干渉防止能力が高く、コンピューターによる処理が容易です。

信号処理と意思決定
デジタルドメインでは、圧力コントローラーが受信したデジタル信号をさらに処理および分析します。このプロセスには、信号除去、特徴抽出、パターン認識などの高度な処理技術が含まれる場合があります。処理結果に基づいて、コントローラーは、バルブの開口部の調整、ポンプの開始または停止など、対応する制御決定を行います。意思決定プロセスには、複雑な制御アルゴリズムと論理的判断が含まれ、システムがさまざまな作業条件の下で安定した動作状態を維持できるようにすることができます。

フィードバックと閉ループ制御
正確な圧力制御を実現するために、圧力コントローラーは通常、閉ループ制御戦略を採用します。これは、コントローラーが現在の圧力信号に基づいて制御決定を下すだけでなく、システムの圧力の変化を継続的に監視し、フィードバック信号に基づいてコントロール出力を調整することを意味します。継続的なフィードバックと調整プロセスを通じて、システムはプリセットの圧力範囲内で徐々に近づき、安定することができます。この閉ループ制御メカニズムにより、圧力制御システムの安定性と信頼性が保証されます。