産業用オートメーション

 

高精度のシグナル・チェーン・ソリューション:

 通常、センサの出力は非常に小さいので、データ収集システムによって処理する前に、(必要に応じて)適切に増幅し、線形化する必要があります。

このセンサの生出力のシグナル・コンディショニングには、多数の方法の中から選択できます。これを実装する方法の一例として、オペアンプ / 計装アンプを使用してから、汎用 ADC を使用するディスクリート・ソリューションが挙げられます。代わりに、調節済みのアナログ信号を出力する、特別仕様専用のシグナル・コンディショニング・チップを使用することもできます。アナログ・フロント・エンド(統合型 ADC ソリューション)は、広く普及しているトポロジです。性能、分解能、実装面積、特殊な機能、およびコストは、特定のセンサ・タイプに適したアーキテクチャを見極める際に役立つ、主要パラメータの一部です。

シグナル・コンディショニングのタイプや、センサの出力信号を正確にキャプチャするための具体的な要件は、実行中のセンサ測定の実際のタイプに依存します。

以下のセクションでは、人気の高いセンサの測定技法をご覧いただけます。

温度センサ: 熱電対(英語)
温度センサ: サーミスタ(英語)
温度センサ: RTD(英語)
圧力センサ
重量計
流量計

高精度なシグナル・チェーンの他の側面は、4~20mA の電流ループ上でセンサの出力を駆動する際に重要となります。電流信号は、潜在的な電圧降下または電圧信号に関連する電気的干渉を回避するため、ノイズの影響を受けません。4 ~ 20mA トランスミッタは、制御システムへの送信を容易にするため、(温度または圧力などの)物理的な信号または測定値を 4mA~20mA の電気信号に変換します。4mA の出力が 0% のアナログ信号レベルに対応し、20mA の出力が 100% のアナログ信号レベルに対応するよう、信号の範囲が調節されます。4 ~ 20mA に関する業界公認の標準に従い、4mA を下回る信号レベルと 20mA を上回る信号レベルは、ワイヤの接続不良またはセンサの故障をレシーバに警告する障害診断に使用されます。4 ~ 20mA ループの典型的な実装には、高精度、リニア、低 Iq のDAC (ADC が入力段に使用される場合)と4 ~ 20mA のトランスミッタが含まれます。TI は、これらの要件を満たすさまざまな製品を提供しています。

 

 
センサ・ガイド