계측 신호에 가변 전압을 사용하는 것은 탐색하기에 꽤 명백한 옵션인 듯합니다. 전압 신호 계측기를 사용하여 물 탱크 수위에 대한 정보를 측정하고 전달하는 방법을 살펴보겠습니다.
이 다이어그램의 "송신기"는 자체 정밀 조절 전압 소스를 포함하고 있으며, 전위계 설정은 수위를 따라 물 탱크 내부의 부유물이 움직이는 것에 따라 달라집니다. "지시기"는 볼트 대신 물의 단위 높이(인치, 피트, 미터)를 읽도록 교정된 눈금이 있는 전압계에 불과합니다.
물 탱크 수위가 변하면 플로트가 움직입니다. 플로트가 움직이면 전위계 와이퍼도 그에 따라 움직여 배터리 전압의 다른 비율을 2선 케이블을 거쳐 수위 표시기로 나눕니다. 결과적으로 표시기가 수신한 전압은 저장 탱크의 수위를 나타냅니다.
이 기본적인 송신기/표시기 시스템은 신뢰할 수 있고 이해하기 쉽지만 한계가 있습니다. 아마도 가장 큰 것은 시스템 정확도가 과도한 케이블 저항에 의해 영향을 받을 수 있다는 사실일 것입니다. 실제 전압계는 전압계가 전혀 전류를 소모하지 않는 것이 이상적이지만 소량의 전류를 소모한다는 점을 기억하세요. 특히 산업용 시스템에 사용될 가능성이 높은 무겁고 견고한 아날로그 미터 운동의 경우 2 도체 케이블 와이어를 통해 소량의 전류가 흐를 것입니다. 길이를 따라 소량의 저항이 있는 케이블은 결과적으로 소량의 전압을 떨어뜨려 송신기 리드를 통과하는 전압보다 표시기 리드를 통과하는 전압이 적게 남습니다. 아무리 작더라도 이러한 전압 손실은 측정 오류를 구성합니다.
저항 기호가 케이블의 전선에 추가되어 실제 시스템에서 무슨 일이 일어나고 있는지 보여줍니다. 이러한 저항은 두꺼운 게이지 전선(추가 비용)으로 최소화할 수 있으며/또는 표시기에 고저항(널 밸런스?) 전압계를 사용하여 그 효과를 완화할 수 있습니다(추가 복잡성).
이러한 고유한 단점에도 불구하고 전압 신호는 극도의 설계 단순성 때문에 여전히 많은 애플리케이션에서 사용됩니다. 일반적인 신호 표준 중 하나는 0-10볼트로, 0볼트의 신호는 측정의 0%를 나타내고, 10볼트는 측정의 100%를 나타내고, 5볼트는 측정의 50%를 나타냅니다. 이 표준 신호 범위를 출력하고/또는 수용하도록 설계된 계측기는 주요 제조업체에서 구입할 수 있습니다. 보다 일반적인 전압 범위는 1-5볼트로, 회로 오류 표시에 " 라이브 제로 " 개념을 사용합니다.
검토:
- DC 전압은 한 위치에서 다른 위치로 정보를 전달하는 아날로그 신호로 사용될 수 있습니다.
- 전압 신호의 주요 단점은 라인 저항과 표시기 전류 소모로 인해 표시기(전압계)의 전압이 신호 소스의 전압보다 낮을 가능성이 있다는 것입니다. 도체 길이를 따라 전압이 떨어지면 송신기에서 표시기까지의 측정 오류가 발생합니다.