Der ADROIT6000 verfügt über eine Sammlung von Funktionen, die bei keinem anderen Drucksensor zuvor zu finden sind. Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie diese Funktionen kombiniert werden, um die Leistung Ihrer Anlagen zu verbessern.
Technisches Datenblatt
Technisches Datenblatt zu Druckanschlussoptionen
In vielen realen Anwendungen sind die Temperaturen variabel, und der Druckausgang ändert sich mit der Temperatur. Oft wird in Datenblättern ein Prozentsatz des Vollbereichs pro Grad Celsius (%FS/°C) angegeben. Über einen großen Betriebstemperaturbereich hinweg wird dieser Wert oft zum größten Beitrag zur Genauigkeit, typischerweise 1-2%, was das Zehnfache des Druckfehlers bei einer einzigen Temperatur darstellt. Der ADROIT6000 löst diese Herausforderung, indem er eine digitale Karte des Drucks über die Temperatur erstellt und so den Fehler auf weniger als 0,1% FS reduziert. Es gibt jedoch eine weitere Falle. In der Anwendung ist die Temperatur nicht nur unterschiedlich, sondern oft auch dynamisch. Wenn die Druck- und Temperaturelemente nicht die gleiche Temperatur haben, kann ein Fehler von etwa 0,2% pro °C Differenz entstehen. In einer sich schnell ändernden Temperatursituation kann dieser Fehler dramatisch sein. Dies wird oft dadurch gemildert, dass das Temperaturelement in der Nähe des Druckelements montiert wird. Die einzige vollständige Lösung besteht jedoch darin, die im ADROIT6000 eingesetzte Technik zu verwenden, bei der die Temperaturmessung von denselben Widerständen erfolgt, die auch den Druck messen.
Es gibt immer eine Zeitverzögerung zwischen einer Änderung des Inputs und einer Änderung des Outputs.
Beim Messen mit einer Geschwindigkeit, die sich der Ansprechzeit nähert, ist es möglich, sehr große Fehler zu erzeugen. Daher ist es wichtig, eine Änderung lange genug abzuwarten, damit der Ausgang nachziehen kann, bevor eine Messung vorgenommen wird. Es gibt mehrere Faktoren, die zur Ansprechzeit eines Systems beitragen und die gesamte Verzögerung im Ausgang des Systems erhöhen. Zum Glück sind piezo-resistive Sensorelemente sehr schnell (im Bereich von 100 Mikrosekunden). Tatsächlich sind sie so viel schneller als andere Teile des Systems, dass sie normalerweise vernachlässigt werden können. Die Elektronik zur Signalaufbereitung ist variabel, aber im Bereich von 1 bis 100 Millisekunden. Möglicherweise sogar variabler als die Elektronik ist die Installation, bei der eine schmale und lange Druckverbindung, je nach Medium, die Änderung auf viele Sekunden einschränken kann. Wenn schnelle Messungen benötigt werden, sind breite, kurze Verbindungen erforderlich. Nicht kompressible Flüssigkeiten übertragen Druck sehr schnell, während Gase, insbesondere Niederdruckgase, einige Zeit benötigen können, um den Druck auf ein Gerät zu übertragen. Der ADROIT6000 umgeht dieses Problem auf zwei Arten. Erstens ist die Elektronik schnell mit einer 1-ms-Reaktionszeit auf eine Druckänderung. Zweitens ist das Gerät klein und kann bei hohen Temperaturen betrieben werden, sodass es nahe an der Druckquelle installiert werden kann, wodurch Verzögerungen aufgrund der Übertragung einer Druckwelle durch ein Verbindungsrohr minimiert werden. Ein weiterer Vorteil ist die Reduzierung der Installationskosten für teure Druckverbindungsrohre.
Abgesehen von Temperatur und Zeit, die beide durch ein Verständnis dieser Probleme und eine sorgfältige Installation des Sensors gemildert werden können, gibt es mehrere zugrunde liegende Fehlerquellen, die nur vom Sensorhersteller selbst verwaltet werden können. Die wichtigste davon ist die thermische Hysterese. Thermische Hysterese ist der Unterschied im Ausgangssignal bei einer bestimmten Temperatur, abhängig davon, ob diese Temperatur von einer zuvor wärmeren oder kälteren Temperatur erreicht wurde. Dies macht eine Korrektur unmöglich, selbst mit der ausgefeiltesten unterstützenden Elektronik. Sie nimmt zu, je extremer die Temperatur ist, der der Sensor ausgesetzt ist. Ein Sensor in einem Labor, das von 20 °C auf 25 °C wechselt, wird eine sehr geringe thermische Hysterese aufweisen, aber ein Sensor in einem Motorraum unter arktischen Bedingungen, der von -40 °C auf 125 °C wechselt, wird einen viel größeren Wert haben. Der ADROIT6000 wurde mit Techniken entwickelt, die die thermische Hysterese minimieren. Diese umfassen die Wahl der Baumaterialien, die Reduktion des Ölvolumens und mehrere Details des mechanischen Designs. Durch den Einsatz dieser Techniken kann die thermische Hysterese auf etwa 0,1 % für einen kompensierten Temperaturbereich von -40 bis 125 °C reduziert werden. Bei digital kompensierten Sensoren ist die thermische Hysterese der größte Beitrag zum Total Error Band (TEB), das in den Datenblättern angegeben ist, und erklärt, warum die Sensorleistung bei einem größeren Betriebstemperaturbereich schlechter wird.
Nach der thermischen Hysterese ist die Langzeitstabilität die zweitgrößte Fehlerquelle. Ähnlich wie bei der thermischen Hysterese und da sie im Laufe der Zeit variabel ist, ist es unmöglich, sie mit Elektronik auszugleichen. Diese Fehler klein zu halten, ist nur durch sorgfältiges mechanisches Design des Druckmessmoduls innerhalb des Drucksensors möglich. Der ADROIT6000 verwendet hochpräzise bearbeitete Metallteile, stabile Silizium-Messelemente und energiearme, aber hochdurchdringende Schweißnähte. Diese Faktoren tragen alle dazu bei, äußerst stabile Messmodule zu schaffen. Typische Stabilitätswerte im ersten Jahr liegen bei 0,05 %, und die Sensoren werden mit zunehmendem Alter stabiler.
In einigen Anwendungen ist eine regelmäßige Neukalibrierung erforderlich, um die Genauigkeit zu bestätigen. Die Leistung des ADROIT6000 kann mit Standard-Kalibrierungsgeräten wie dem multifunktionalen Kalibrator DPI620 Genii von Druck gemessen werden. Falls Anpassungen erforderlich sind, hat Druck eine benutzerfreundliche Schnittstelle und eine App entwickelt, die den ADROIT6000 ergänzt. Nach Eingabe der Null- und Spannungsdaten in die App passt ein einziger Tastendruck den Sensor entsprechend an. Auch ohne Kalibrierungsgerät ermöglicht die App eine Nullstellung.
Diese Merkmale schaffen ein Produkt mit höchster Leistungsfähigkeit, das eine lange zuverlässige Lebensdauer bietet und selbst in den härtesten Umgebungen effektiv ist.
