Аналоговые и цифровые датчики: что лучше

В данной статье мы рассмотрим, какие датчики веса (цифровые или аналоговые) лучше использовать в промышленных весах, рассмотрим их достоинства и недостатки.

Аналоговые датчики представляют собой металлические приборы с наклеенными тензорезисторами. Имеют аналоговый выход, запитываются переменным или постоянным током, причём количество ошибок в измерении в первом случае меньше, чем во втором. Однако, несмотря на это, популярным стало постоянное питание, поскольку оно более дешёвое и доступное. Обычно в промышленных весах используют 3 и больше датчиков. Их сигналы суммируются в специальной соединительной коробке.

Помимо суммирования, применяют также мультиплексор. В этом случае говорят о мультиплексировании, когда датчики поочередно подключаются к измерительному прибору. Данный способ характеризуется удобством в калибровке, настройке и диагностировании загрузки каждого из датчиков. Недостатком является нарушение синхронности измерений, которая важна, когда речь идет о быстро сменяющихся нагрузках в процессе замеров в движении, дозирования и т. п.

Как правило аналоговые датчики устанавливаются на весы для статического взвешивания: платформенные, крановые, автомобильные и вагонные.

Их отличия заключаются в том, что они имеют цифровой выход и электронную схему фильтрации, усиления и оцифровки сигнала аналогового типа, который передаётся на принимающее устройство. Как правило, цифровой сигнал передаётся по последовательному интерфейсу (обычно это витая пара RS-4 85). Главные достоинства цифрового датчика — это исключительная простота процедуры калибровки и прямая диагностика.

Его подключение осуществляется к общей шине индикатора веса, который выступает в качестве «мастера шины» и устройства, дающего визуальную информацию о результатах замеров. Длина кабеля от индикатора до соединительного короба напрямую зависит от скорости, с которой осуществляется передача данных. Так, например, если она равна 300 килобитам в секунду, то необходим провод не больше 300 метров.

Поскольку быстрота передачи по шине ограничена, то и аналоговый преобразователь не должен превышать показатель, равный 2 Гц. Этого иногда не хватает, когда речь идёт о переменных нагрузках. Именно поэтому использование данных устройств ограничено в весах для взвешивания в движении и в оборудовании для дозирования.

Таким образом, цифровые датчики применимы в том случае, когда необходимо статическое взвешивание или когда нагрузки меняются достаточно медленно.

Цифровые датчики веса как правило устанавливаются на вагонные и автомобильные весы, особенно на модели для взвешивания в движении.

Сравнение цифровых и аналоговых датчиков

Надёжность. В первом случае она выше, поскольку нет дополнительных устройств для преобразования (т. е. нет платы АЦП, которая при выходе из строя повлечёт замену всего датчика).
Точность. Одинакова за счёт использования одного и того же способа замера.
Проверка состояния. В цифровом датчике она проходит значительно быстрее.
Помехоустойчивость. Аналоговое устройство очень уязвимо к помехам.
Взаимозаменяемость. В 1-м случае возможна замена на изделие другого производителя, во 2-м — нет.

Таким образом, выбор датчика должен исходить из условий, в которых он будет эксплуатироваться, и из решаемых с его помощью задач.