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ELETTROTEC PSP300FNTR14压力控制器的工作原理
更新时间:2025-07-21   点击次数:112次

ELETTROTEC PSP300FNTR14压力控制器的工作原理可归纳为以下核心环节:

一、核心工作原理:闭环反馈控制

基于“检测-比较-执行"的闭环反馈控制理论,通过三步实现压力自动调控:

压力检测

传感器类型:采用高精度陶瓷压力传感器,利用压阻效应将压力变化转化为电阻值或电压信号的变化。

工作原理:传感器内部集成惠斯通电桥电路,通过厚膜印刷工艺在陶瓷膜片上形成应变计。当压力作用于膜片时,膜片产生微小变形,导致电桥电阻变化,从而输出与压力成比例的线性电压信号。

信号传输:电子型控制器将传感器信号传输至内部的信号处理模块。

设定与比较

用户设定:通过4位LED数码管和按键设定压力阈值(上限/下限)。

信号比较:微处理器将传感器信号与设定值进行比较,计算偏差值(e(t) = 实际压力 - 设定压力)。

执行控制

控制算法:采用比例积分(PI)控制算法,公式为:

u(t)=K p⋅e(t)+K I ⋅∫e(t)dt

其中,$K_p$为比例系数,$K_I$为积分系数。  

 - **比例控制**:快速响应偏差,减小稳态误差。  

 - **积分控制**:消除系统稳态误差,提高控制精度。

输出信号:根据偏差值,控制器输出开关量信号(继电器通断)或模拟量信号(如4-20mA控制信号),驱动执行机构(如电磁阀、泵)进行压力调节。

主动控制模式:持续监测并补偿压力变化,维持设定点稳定。

被动控制模式:压力达到设定点后关闭控制,减少附加不确定度。

二、信号调理电路设计

为确保传感器信号的准确性和稳定性,控制器采用以下信号调理电路:

放大电路

仪表放大器(如INA128):对传感器输出的微弱信号进行放大,放大倍数可达100倍,确保信号强度足够进行后续处理。

滤波电路

二阶低通滤波器(如OPA340构成的有源滤波器):滤除高频干扰,截止频率通常设置为3kHz,防止信号混叠。

电源电路

专用电源芯片(如LM7805):提供稳定的电源,确保传感器和信号处理电路的正常工作。

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