Šta je merni pretvarač – princip rada i primena

Merna pretvarač je industrijski uređaj koji omogućava pretvaranje mernog signala sa senzora u analogni ili digitalni izlazni signal. Njegova glavna svrha je omogućavanje kontrolerima i industrijskim automatizacijskim sistemima da očitavaju merene vrednosti, kao što su temperatura, pritisak, nivo tečnosti ili protok. Merna pretvarač omogućava obradu električnog signala sa senzora u skladu sa konstrukcijom i zahtevima aplikacije.

Pretvarači se koriste svuda gde je potrebno pratiti tehnološke procese sa određenom preciznošću, a rezultat merenja mora biti poslat PLC kontroleru, displeju ili nadzornom sistemu.

Princip rada pretvarača

Princip rada mernog pretvarača zasniva se na pretvaranju ulaznog signala sa senzora u standardni izlazni signal. Ulazni signal može biti u obliku napona, struje ili predstavljan promenama otpora, kao kod temperaturnih senzora PT100.

Analogni pretvarači pretvaraju ulazni signal u napon (0–10 V) ili struju (4–20 mA, 0–20 mA), što omogućava prenos merenih vrednosti na veće udaljenosti bez značajnog gubitka signala. Digitalni pretvarači generišu digitalni signal koji se može prenositi putem interfejsa kao što su RS-485, Modbus RTU ili drugi komunikacioni protokoli.

Vrste mernih pretvarača

U zavisnosti od primene, pretvarači se mogu podeliti u različite kategorije:

• Pretvarači temperature – pretvaraju signal sa temperaturnog senzora (termopar, PT100) u standardni analogni ili digitalni signal.
• Pretvarači pritiska – pretvaraju pritisak gasa ili tečnosti u električni signal proporcionalan vrednosti pritiska.
• Pretvarači nivoa tečnosti i protoka – omogućavaju praćenje količine tečnosti ili njenog protoka u industrijskim sistemima.
• Ultrazvučni pretvarači – koriste ultrazvučne talase za merenje udaljenosti ili nivoa tečnosti.

Svaka od ovih vrsta može imati analogni izlaz (0–10 V, 4–20 mA) ili digitalni (Modbus, RS485), a u nekim slučajevima pretvarači nude galvansko odvajanje kako bi zaštitili sistem od električnih smetnji.

Pretvarač temperature – primer primene

Pretvarač temperature je jedan od najčešće korišćenih pretvarača u industrijskoj automatizaciji. Na primer, merenje temperature u industrijskom kotlu zahteva da signal sa PT100 senzora temperature bude pretvoren u analogni signal 4–20 mA. PLC kontroler očitava vrednost struje i može upravljati grejnim elementima, ventilatorima ili regulacionim ventilima.

Korišćenjem mernog pretvarača moguće je precizno pratiti temperaturu okoline i tehnološki proces, što povećava bezbednost i efikasnost industrijske automatizacije.

Analogni i digitalni signal

Merni pretvarači mogu raditi u analogom ili digitalnom režimu. Analogni signal, najčešće napon (0–10 V) ili struja (4–20 mA), proporcionalan je merenoj vrednosti i prenosi se na analogne ulaze kontrolera ili zapisivača.

Digitalni signal omogućava prenos podataka sa većom otpornosti na smetnje i može sadržati dodatne informacije, kao što su identifikator senzora ili dijagnostika stanja uređaja. Digitalni interfejs, npr. Modbus RTU preko RS485, omogućava povezivanje više pretvarača na jedan kontroler, što povećava fleksibilnost sistema.

Galvansko odvajanje i zaštita od smetnji

U industrijskim uslovima, merni pretvarači često nude galvansko odvajanje između ulaza i izlaza, što štiti kontrolne sisteme od prenapona i smetnji. Galvansko odvajanje takođe omogućava prenos signala na velike udaljenosti bez rizika od oštećenja kontrolera.

Primena u industrijskoj automatizaciji

Merni pretvarači se koriste u različitim industrijskim automatizacijskim sistemima gde je potrebno precizno praćenje tehnoloških procesa. Mogu sarađivati sa PLC kontrolerima, SCADA sistemima, displejima ili komunikacionim modulima.

Pretvarači omogućavaju kontrolu vrednosti kao što su temperatura, pritisak, protok, nivo tečnosti, napon ili električna struja, a rezultat merenja može se preneti analogno ili digitalno. To omogućava sigurnije, pouzdanije i energetski efikasno funkcionisanje industrijskih uređaja.

Interfejsni pretvarači i standardi signala

Neki merni pretvarači služe kao interfejs, konvertujući signal sa senzora u standardni analogni ili digitalni signal. To omogućava integraciju sa različitim tipovima kontrolera i nadzornih sistema. Standardni analogni signal može imati opseg 0–10 V, 0–20 mA ili 4–20 mA, što omogućava povezivanje pretvarača sa širokim spektrom uređaja.

Vrste pretvarača prema ulaznom signalu

• Pretvarači za naponske signale (mV, V) – koriste se u analognim sistemima.
• Pretvarači za strujne signale (4–20 mA, 0–20 mA) – otporni na smetnje i pogodni za prenos na velike udaljenosti.
• Analogno-digitalni pretvarači (ADC) – pretvaraju analogni signal u digitalni za dalji prenos.
• Interfejsni pretvarači Modbus/RS485 – omogućavaju komunikaciju sa više uređaja u industrijskoj mreži.

Zaključak

Merni pretvarač je neophodan uređaj u industrijskim automatizacijskim sistemima koji omogućava pretvaranje signala sa senzora u standardni analogni ili digitalni signal. Omogućava precizno očitavanje vrednosti od strane PLC kontrolera, displeja i nadzornih sistema. Temperaturni, tlačni, protok i nivo pretvarači su osnova za kontrolu tehnoloških procesa. Korišćenje mernih pretvarača omogućava efikasan prenos signala, galvansko odvajanje, zaštitu od smetnji i optimizaciju industrijskih procesa.

Pozivamo vas da upoznate našu ponudu i otkrijete rešenja prilagođena vašim potrebama u oblasti mernih pretvarača. Kontaktirajte nas da saznate više o mogućnostima merenja u vašem sistemu.