Не током единым или как выбрать выходной сигнал датчика давления 0-10 В или 0-5 В

При выборе датчика давления важным параметром является тип выходного сигнала. От него зависит совместимость датчика с принимающим устройством.

Наиболее распространенным решением в промышленной автоматизации сегодня остается унифицированный токовый сигнал 4-20 мА. Его используют на крупных производственных объектах, насосных станциях, котельных, очистных сооружениях и других объектах, где датчик может находиться в десятках или даже сотнях метров от шкафа управления.

Вместе с тем во многих системах успешно применяются датчики с вольтовыми выходами, где наиболее востребованными являются диапазоны напряжения 0-10 В и 0-5 В. Каждый из них имеет свои особенности подключения и совместимости с различными типами оборудования.

Разберем, в каких случаях стоит выбирать тот или иной тип сигнала.

Когда стоит использовать датчики с выходом 0-10 В

Вольтовой сигнал 0-10 В широко распространен в локальных системах автоматизации, где расстояние между датчиком и шкафом управления достаточно небольшое.

Главная причина его востребованности заключается в совместимости с промышленным оборудованием: многие контроллеры, регуляторы и частотные преобразователи имеют аналоговые входы именно 0-10 В. В результате датчик можно подключить напрямую без дополнительных преобразователей сигнала.

Наиболее часто датчики с таким диапазоном используют для контроля и регулирования давления в насосных станциях водоснабжения и повышения давления, гидравлических станциях и прессовом оборудовании, компрессорных установках и пневмосетях. Они востребованы в тепловых пунктах и небольших котельных, где позволяют контролировать давление в отопительных контурах, на подаче и обратной линии, а также в системах вентиляции и кондиционирования для контроля перепада давления на фильтрах и подпора воздуха в воздуховодах.

Еще одна распространенная область применения – установки водоподготовки и дозирования реагентов. Здесь датчики позволяют контролировать давление до и после фильтров, отслеживать их загрязнение и контролировать работу насосов-дозаторов.

Также сигнал 0-10 В широко используется в машиностроительном и станочном оборудовании, где требуется контроль давления в гидравлических и пневматических контурах.

Где востребован сигнал 0-5 В

По принципу работы сигнал 0-5 В практически не отличается от диапазона 0-10 В. Главное различие между ними обычно определяется не объектом автоматизации, а типом принимающего оборудования и архитектурой системы в целом.

Технологические процессы при этом могут быть одинаковыми. Датчики с выходом 0-5 В также применяются для контроля давления в насосных установках, гидроприводах, компрессорах, фильтровальных системах и теплотехническом оборудовании. Однако в таких проектах датчик чаще подключается не к промышленному контроллеру или частотному преобразователю, а к регистратору данных или измерительному модулю.

Именно поэтому диапазон 0-5 В часто встречается в испытательных и лабораторных стендах, системах сбора данных, измерительных комплексах, различных устройствах на базе микроконтроллеров, а также на учебных и пилотных стендах автоматизации, где важно обеспечить простое подключение датчиков к аналоговым входам контроллеров и плат сбора данных.

Например, в испытательном стенде датчик может использоваться для регистрации графиков давления и анализа работы насосов, компрессоров или гидравлических приводов в различных режимах. В составе системы мониторинга удаленного объекта сигнал 0-5 В может поступать на модуль сбора данных с последующей передачей информации в диспетчерский центр.

Кроме того, диапазон 0-5 В часто применяется в оборудовании с пониженным энергопотреблением и электронных системах, работающих от пятивольтового питания. Благодаря этому такие датчики удобно интегрировать в автономные регистраторы данных, телеметрические комплексы и различные системы мониторинга.

Практические примеры применения датчиков с диапазоном 0–10 В и 0–5 В

Гидравлическая маслостанция со шкафом управления рядом с агрегатом

В гидравлических станциях датчик давления обычно устанавливается в напорной магистрали и используется для контроля рабочего давления, аварийного отключения оборудования при его превышении и реализации алгоритмов ПИД-регулирования. Если шкаф управления расположен рядом с агрегатом, применение сигнала 0-10 В позволяет напрямую подключить датчик к контроллеру и упростить наладку системы. Наличие вольтового сигнала обеспечивает простой и быстрый обмен данными, а также облегчает диагностику и гарантирует легкий контроль «живого» сигнала на входе контроллера.

Компрессор с ресивером и пневмолиния по цеху, локальный контроллер

В компрессорах датчик давления может использоваться для поддержания давления в ресивере, сигнализации падения давления и ведения статистики работы оборудования. Вольтовый выход датчиков в этом случае используют из-за того, что многие бюджетные или старые локальные контроллеры и частотные регуляторы имеют только вольтовый вход

Насосы водоподготовки или водоснабжения при небольших расстояниях до шкафов управления и невысоком уровне помех, «старые» или «бюджетные» контроллеры 

В насосных установках датчик применяется для поддержания давления насосной группы, переключения насосов и защиты оборудования от сухого хода. В этой ситуации также лучше подходит датчик с вольтовым выходом – здесь с чаще всего также установлены бюджетные или старые локальные контроллеры и частотные регуляторы с вольтовым выходом.

Испытательный или лабораторный стенд с питанием 5 В

Для испытательных установок, где требуется измерение давления с отображением на панели, написание графиков и сбор статистики, часто используют сигнал 0-5 В. Такой диапазон удобно напрямую сопрягать с платами сбора данных, АЦП и простыми контроллерами; 0-5 В логичнее если питание и/или АЦП системы «пятивольтовое».

Какие задачи решают датчики ОВЕН ПД180-Вольт

Потребность в датчиках с вольтовым выходом возникает в самых разных системах. При этом требования к выходному сигналу различаются в зависимости от используемого контроллера, регистратора данных или другого принимающего оборудования.

Для таких задач компания ОВЕН выпустила линейку датчиков давления ПД180-Вольт. В нее входят исполнения с выходными сигналами 0-10 В, 0-5 В, 0,5-4,5 В, 0,4-5,5 В и 0,4-2 В, что позволяет подобрать датчик под различные типы контроллеров, регистраторов данных и специализированных электронных устройств.

Датчик давления ОВЕН ПД180-Вольт

Особенностью ПД180-Вольт является наличие как стандартных промышленных диапазонов выходного напряжения, так и низковольтных сигналов, востребованных в автономных системах мониторинга и сбора данных. Отдельную группу составляют исполнения с энергопотреблением до 0,27 Вт.

Что выбрать

Выбор типа выходного сигнала определяется прежде всего характеристиками принимающего оборудования. Если оборудование рассчитано на работу с напряжением и датчик располагается рядом со шкафом управления, рациональным решением становится сигнал 0–10 В. Для измерительных комплексов, специализированной электроники и систем сбора данных часто используются исполнения 0–5 В и другие вольтовые диапазоны.