Noggrann representation av processvariabler
Process- och automatiseringssäkerhet, avkastning, kvalitet och effektivitet påverkas alla av noggrannheten av det uppmätta värdet.
På grund av detta är det ytterst viktigt att designen och konstruktionen av processtyrningssystem integrerar komponenter med överlägsna noggrannhetsspecifikationer över det bredaste sortimentet av omgivningsförhållanden.
Låt oss ta temperaturtransmittrar som ett exempel.
Noggrann temperaturmätning är avgörande för säkerheten och effektiviteten av flera industriella processer inom kemi-, stål-, läkemedels- olje- och gasindustrin för att bara nämna några. De väldigt små signalerna från temperaturgivare såsom termoelement och RTD-enheter, innebär att en temperaturtransmitter ofta används för att både omvandla relevant mV eller motstånd till en mer robust 4-20 mA-signal och för att erbjuda förbättrad immunitet mot signalstörningar.
Hur exakt temperaturtransmittern kan omvandla och återutsända givarsignalen är därför en viktig faktor för processlingans totala noggrannhet.
Temperaturtransmitterns noggrannhet påverkas av ett antal externa och interna faktorer. Exempel på externa faktorer inkluderar HF-brus, omgivningstemperatur, strömförsörjning och induktionsbrus. Internt påverkar icke-linjära komponenter, självupphettning eller internt brus även enhetens noggrannhet.
Kvaliteten på temperaturtransmitterns mekaniska och elektriska design avgör hur effektivt dessa olika faktorer dämpas och i sin tur hur exakt ditt processvärde representeras.
Alla nämnda faktorer bidrar till en temperaturtransmitters noggrannhet och måste därmed alltid inkluderas när man beräknar noggrannheten hos en temperaturtransmitter.
Låt oss beakta några av dessa bidragande faktorer närmare:
Temperaturkoefficient:
All elektronisk utrustning påverkas av förändringarna i omgivningstemperaturen. Tillverkare kalibrerar vanligtvis en enhet vid rumstemperatur (+20°C). Ju längre bort omgivningstemperaturen avviker från kalibreringstemperaturen, desto större är felaktigheten.
Temperaturkoefficienten är den term som används för att kvantifiera denna effekt på noggrannheten. Temperaturkoefficienten kan anges som t.ex. % av spannet / °C eller °C / °C
 |
| Mätnoggrannheten ändras när omgivningstemperaturen skiljer sig från temperaturen vid vilken enheten fabrikskalibrerades. |
| Exempel: Tkoef = 0,01 °C/°C, Tomg = 35°C, Kal = 20°C Tkoef = 0,01 x (35-20) = 0,15°C |
Ju lägre temperaturkoefficient, desto mer noggrann och stabil är transmittern över varierande omgivningstemperaturområden.
Linjäritetsfel:
Anges vanligtvis som t.ex. ±0,1% av spannet. Detta är max. felmarginal som transmittern har från den ideala kurvan.
 |
| Linjäritetsfel är max. gränsen inom vilken det aktuella felet får svänga. Felet ökar när man mäter vid högre temperaturområden. |
Icke-linjäritet och repeterbarhet ingår normalt i noggrannhetsvärdena som visas i datablad och manualer för temperaturtransmittrar.
Typiska och "värsta fall"-noggrannheter:
När en noggrannhet testas, ändrar man vanligtvis endast parametern som ska testas. Alla andra parametrar hålls konstanta för att man ska få en tydlig bild av parametern.
Noggrannheter kan variera i en positiv eller negativ riktning jämfört med idealvärdet. En typisk noggrannhet beräknas därmed som summan av kvadraterna för de separata variablerna, t.ex.
"Värsta fall"-noggrannhet anger summan av avvikelser, där det teoretiskt antas att alla fel rör sig i samma riktning i vilken största möjliga fel inträffar.
Beräkningsexempel:
| Temperaturingång | Pt100 Ω |
| Temperaturområde | 0...150°C |
| Temperaturområde Omgivningstemperatur, Tomg |
35°C |
| Noggrannhet | <±0,18°C |
| Temperaturkoefficient | <±0,01°C/°C |
| Kalibreringstemperatur | 20°C |
| Temperaturkoefficient | = 0,01 x (35-20) = ±0,15°C |
Typisk noggrannhet (enligt formel):
"Värsta fall"-noggrannhet (enligt formel):
*Ytterligare felaktigheter på grund av avvikelser i strömförsörjning och EMC bör även tas i beaktande om de definieras i produktdatabladet
|
|
Beroende på tillverkaren, representeras specifikationerna för noggrannhet med olika termer och enheter. Om du vill jämföra specifikationerna för noggrannhet för två produkter är det viktigt att du omvandlar dem till identiska termer för att skapa en tillförlitlig referensram.
PR electronics erbjuder ett sortiment av temperaturtransmittrar med beprövad hög noggrannhet, inklusive de smarta temperaturtransmittrarna 5437 och 6437 som erbjuder högsta noggrannhet på marknaden över det bredaste området av ingångstyper. |
