Sistema di trasmissione in fibra ottica FOS1

Principio di funzionamento

Il sistema della trasmissione è composto dai seguenti componenti:

• Trasmettitore
• Fibra ottica
• Ricevitore

Il trasmettitore modula la luce a infrarossi emessa dal diodo del trasmettitore con i segnali condizionati dei valori di misurazione disponibili. Questa luce modulata (ampiezza) viene trasmessa al ricevitore tramite la fibra ottica; il ricevitore converte quindi questi segnali ottici in tensioni. L'attenuazione della fibra ottica viene compensata in modo automatico (versioni CA) o semiautomatico tramite un interruttore di compensazione (versioni CC). Quando il livello ottico non è sufficiente (violazione del limite superiore o inferiore dell'intervallo dinamico), viene emesso un apposito segnale.

Per garantire pratiche operazioni di misurazione in apparecchiature estese da testare o in caso di trasmettitori difficili da raggiungere, le unità possono essere dotate di una funzione opzionale di avviamento a distanza tramite una seconda fibra ottica. I trasmettitori di questo tipo vengono commutati dalla modalità standby a risparmio energetico alla modalità di misurazione tramite un telegramma ottico a impulsi. Sono possibili tempi di standby di diversi anni.

Oltre alla semplice trasmissione di segnali di tensione di sensori passivi, shunt o divisori, i trasmettitori possono essere dotati, su richiesta, di circuiti per elaborare i segnali provenienti dai sensori attivi e fornire la loro tensione di alimentazione.

Sensori acustici a scarica parziale

Per utilizzare i sensori acustici a scarica parziale AS75I e AS150I di Power Diagnostix su potenziale ad alta tensione, il trasmettitore può essere dotato di un circuito di alimentazione commutabile a 15 V/28 V. Di solito, per garantire la sensibilità desiderata, questa opzione è associata a un intervallo di ingresso di 10/20/50/100 mV.

Misurazione della pressione piezoelettrica a bassa impedenza

I cosiddetti sensori di pressione piezoelettrica a bassa impedenza o i sensori in modalità di tensione forniscono una tensione in proporzione alla pressione se l'amplificatore FET nel sensore è alimentato da una sorgente a corrente costante. Tale sorgente di corrente è disponibile come opzione sui modelli FOS1. Fornisce 2 mA con una tensione senza carico di 18 V. Con i normali sensori, si ottiene quindi una tensione di circuito aperto di circa 11 V durante il funzionamento, con una gamma di ±5 V per l'intervallo di misurazione del sensore. Questa tensione a circuito aperto richiede l'accoppiamento CA. La frequenza limite inferiore effettiva di 0,2 Hz si differenzia (!) dai processi di pressione unipolari.

Misurazione della pressione piezoelettrica ad alta impedenza

I sensori piezoelettrici in modalità carica o ad alta impedenza che sono, ad esempio, prodotti specificamente da Kistler, forniscono una carica proporzionale alla derivata della pressione (q~p') e quindi richiedono un amplificatore di carica (integratore). Tale amplificatore di carica può essere integrato in modo permanente come preamplificatore in un trasmettitore. L'amplificatore di carica e gli intervalli di misurazione sono regolati su un sensore speciale. L'ingresso di misurazione è collegato al potenziale di massa virtuale durante il funzionamento. Quando si supera l'intervallo di controllo lineare, l'ingresso di misurazione è protetto da condizioni di sovratensione fino a ±40 V; una sovratensione più elevata può causare la distruzione dell'amplificatore FET. L'amplificatore di carica ha un guadagno fisso e invariabile che viene regolato in base allo specifico sensore utilizzato. In combinazione con il fattore di scala interno dell'interruttore dell'intervallo di misurazione, è quindi possibile selezionare quattro diversi intervalli di misurazione della pressione. L'amplificatore di carica viene regolato in linea con la sensibilità nominale del sensore (ad es. Kistler 6203: -2 pC/bar o Kistler 601: -16 pC/bar). La regolazione precisa della sensibilità del sensore specificata in relazione alla sensibilità effettiva deve essere effettuata utilizzando un fattore di correzione nel sistema di valutazione a valle per mantenere l'anonimato del sistema di trasmissione.

Misurazione dello spostamento

L'uso di trasmettitori per la trasmissione dei segnali di misurazione dei trasduttori di posizione potenziometrici rotativi o degli encoder di posizione richiede apparecchiature leggermente più complesse. Per garantire una trasmissione priva di errori della tensione di uscita di questi "potenziometri", è necessaria una regolazione CC prima del collegamento della tensione di alimentazione del trasduttore di posizione. A tale scopo, il sistema di controllo del sequenziamento attiva il trasmettitore ed esegue le regolazioni necessarie. I trasmettitori dotati dell'opzione "Misurazione dello spostamento" sono dotati di una sorgente da 5 V per l'alimentazione dei trasduttori di posizione. Questa tensione di alimentazione viene attivata solo 45 secondi dopo l'attivazione del trasmettitore (tramite l'unità di avviamento a distanza), in modo che sia possibile prima regolare la corrente CC.