了解工业自动化中的信号调节
在工业过程控制和工厂自动化领域，信号调节设备在确保过程值的准确传输方面发挥着至关重要的作用。这些设备还可确保产生的信号与其他设备接口兼容。
为何必须进行信号调节？
用于测量工业过程值的传感器和仪器的输出信号往往振幅较低，容易受到噪声和干扰的影响。
若不进行适当的信号调节，这些受影响的信号在到达控制系统时或导致测量值表示不准确。
此外，过程信号还可能与接口设备不兼容，从而需要进行转换或修改以实现无缝连接。
信号调节设备有什么作用？
信号调节设备擅于处理低振幅过程信号。它们可以隔离、放大、过滤、转换、分路、线性化和修改信号，以确保连接设备的稳定和兼容输出。值得注意的示例包括高噪声/EMC 环境中的信号隔离，转换热电偶和编码器的信号，以及为二线制变送器供电等。
信号调节功能的典型示例
- 高噪声/EMC 环境中的信号隔离
- 将热电偶的 mV 信号转换为 4-20mA 电流信号
- 将编码器的速度信息转换为 4-20mA 信号
- 将液位变送器的电阻输出信号转换为 0-10VDC
- 分路 4-20mA 信号，从而许可进行相同的两路输出
- 为二线制变送器供电
信号调节设备安装在哪里？
信号调节接口通常位于传感器/测量点与控制系统的输入接口之间。
此外，当被战略性地定位在控制系统输出接口与阀门或执行器等设备之间时，这些信号调节设备发挥着至关重要的作用。在该关键位置，可通过信号调节定制输出信号，以精确匹配驱动连接的输出设备所需的特性。这种精心设计的布局可优化工业系统内的通信路径，从而令工程师能够对过程中关键点的信号特性进行灵活微调。
总之，作为信号完整性和可靠性的有力保障，信号调节设备能够进行战略定位，以显著提高工业自动化的效率和有效性。
能否将信号调节设备用于危险区域应用？
实际上，信号调节适用于在潜在爆炸性环境中测量过程信号的危险气体和粉尘应用。根据安装位置和所选保护方法（例如本质安全栅或本质安全型电流隔离器）对相关的信号调节接口进行认证。
必须进行信号调节的情况
- 低振幅和容易受到噪声影响
挑战：
工业传感器和仪器的输出信号（例如测量温度、压力、流量和液位的信号）通常以低振幅信号开始。
问题：
这些低振幅信号在传输期间容易受到噪声和干扰的影响。 - 偏离准确度的风险
挑战：
若不进行信号调节，这些受影响的信号将面临偏离测量值的准确表示的风险。
问题：
噪声和干扰会使原始信号失真，从而影响最终到达控制系统的数据的精确性。 - 与接口设备不兼容
挑战：
即使经过准确测量，过程信号也可能与控制系统的接口设备不兼容。
问题：
若不进行适当调节，控制系统可能难以有效地解读或利用这些信号。 - 进行转换或修改，以实现无缝连接
挑战：
需要转换或修改不兼容的信号，以确保其与控制系统及其他设备实现无缝连接。
问题：
若不能解决此种不兼容问题，可能会导致工业过程中各组件之间的通信中断。 - 确保可靠准确的数据传输
挑战：
旨在确保从传感器传输到控制系统的数据可靠、准确且不失真。
问题：
若不进行适当的信号调节，数据的完整性便会受到影响，从而影响到工业过程的整体效率和有效性。
总之，信号调节对于解决与低振幅信号、噪声和潜在不兼容性相关的固有挑战至关重要。作为关键的中间步骤，其可为信号保持准确、抵抗干扰提供保障，并与广泛的工业控制系统无缝集成，以实现最佳性能和可靠性。
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