Vad en sensor gör
En sensor reagerar på en fysisk egenskap och ger ett användbart mätresultat. Vanliga mätstorheter är temperatur, tryck, flöde, nivå, position, hastighet, närvaro och vibration. I industrin skiljer man ofta mellan själva sensorelementet och en transmitter eller givare som omvandlar mätningen till en standardiserad elektrisk eller digital signal.
Digitala signaler
Digitala signaler representerar vanligtvis två logiska tillstånd. En induktiv givare kan exempelvis indikera om ett metallföremål finns inom detektionsområdet. En ändlägesgivare kan visa att en mekanism nått sin position.
Två tillstånd gör signalen enkel, men inte alltid betydelsen. En konstruktör behöver fortfarande definiera vad som är normaltillstånd, fel, kabelbrott och säkert läge.
Analoga signaler och 4–20 mA
Analoga signaler används när styrsystemet behöver ett kontinuerligt värde. 4–20 mA är ett vanligt industriellt signalområde. Mätområdet mappas linjärt mot strömmen: 4 mA motsvarar normalt mätområdets nedre gräns och 20 mA den övre.
Exempel: om en transmitter är konfigurerad för 0–10 bar motsvarar 12 mA mitten av spannet, alltså ungefär 5 bar. Vårt 4–20 mA-verktyg visar samma samband för valfria områden.
Vad ett ställdon gör
Ställdon påverkar processen. Det kan vara en magnetventil som öppnar luftflöde, en reglerventil som modulerar vätskeflöde, en motor som driver en transportör eller en servodrift som positionerar en axel.
Många ställdon har dessutom återkopplingssignaler som visar verkligt läge eller driftstatus. Då kan styrsystemet upptäcka skillnaden mellan ett kommando och vad utrustningen faktiskt gjorde.
Återkoppling skapar en reglerloop
I återkopplad reglering mäter sensorn processvärdet, regulatorn jämför det med ett börvärde och ställdonet justeras. PID-reglering är en vanlig metod, men regleringens kvalitet beror också på processens dynamik, rätt mätning, ventil- eller drivdimensionering och korrekt konfiguration.