Signalbehandling i niveauintegrerede sendere er afgørende for at sikre nøjagtige og stabile målinger. Sådan håndteres det typisk:
Forstærkning: Råsignaler fra niveausensorer er ofte kendetegnet ved lav amplitude, især i tilfælde, hvor den målte mængde er subtil, såsom i tilfælde af væskeniveaumålinger.
Præcisionsoperationsforstærkere bruges almindeligvis til at forstærke disse svage signaler, hvilket sikrer, at de er inden for det optimale område til yderligere behandling.
Der tages omhyggeligt hensyn til forstærkningsfaktoren for at undgå mætning af signalet, hvilket kan føre til måleunøjagtigheder.
Filtrering: For at eliminere uønsket støj og interferens er analoge filtre strategisk placeret i signalvejen.
Lavpasfiltre er medvirkende til at dæmpe højfrekvent støj, der kan indføres af elektrisk udstyr eller miljøfaktorer.
Højpasfiltre bruges til at eliminere lavfrekvent støj, såsom drift i sensorens basislinjesignal.
Linearisering: Mange niveauregistreringsteknologier udviser ikke-lineære karakteristika, hvilket gør linearisering bydende nødvendig for nøjagtige målinger.
Polynomiske eller stykkevis lineære funktioner bruges ofte til at kortlægge sensorens output til det faktiske niveau på en konsistent og lineær måde.
Dette sikrer, at forholdet mellem sensoroutput og det fysiske niveau er forudsigeligt og gentageligt.
Temperaturkompensation: Temperaturvariationer kan påvirke nøjagtigheden af niveaumålinger, især i udendørs eller industrielle omgivelser med svingende temperaturer.
Temperatursensorer, ofte integreret i senderen, overvåger miljøforhold.
Avancerede kompensationsalgoritmer justerer udgangssignalet baseret på temperaturen for at afbøde fejl induceret af termiske effekter på følerelementet.
Referencespændingsstabilitet: Stabil referencespænding er kritisk for at opretholde nøjagtigheden af hele målesystemet.
Spændingsreferencekredsløb, såsom præcisionsspændingsregulatorer eller båndgap-referencer, anvendes til at give en konsistent reference for signalbehandling.
Overvågnings- og feedbackmekanismer kan implementeres for at sikre, at referencespændingen forbliver inden for specificerede tolerancer.
Digital Signal Processing (DSP): Digitale signalbehandlingsteknikker bidrager til at forbedre kvaliteten af målesignalet i det digitale domæne.
DSP-algoritmer kan anvendes til adaptiv filtrering, støjreduktion og signalbehandling.
Disse algoritmer er ofte implementeret i mikrocontrollere eller specialiserede DSP-chips i senderen.
Kalibrering: Regelmæssige kalibreringsprocedurer involverer justering af signalbehandlingskredsløbet for at justere det med kendte referencepunkter.
Kalibreringskoefficienter kan lagres digitalt og anvendes i realtid for at korrigere enhver drift eller ændringer i sensorkarakteristika.
Kalibreringsrutiner er typisk en del af rutinemæssig vedligeholdelse for at sikre løbende nøjagtighed.
Fejldetektering og diagnostiske funktioner: Sendere kan indeholde selvdiagnostiske funktioner for at identificere fejl i signalbehandlingskredsløbet.
Abnormiteter, såsom sensorfejl eller elektroniske komponentfejl, triggeralarmer eller fejlkoder.
Diagnostiske funktioner øger systemets pålidelighed ved at muliggøre proaktiv vedligeholdelse.
Strømforsyningsregulering: Spændingsreguleringskredsløb sikrer en stabil og ren strømforsyning til signalbehandlingskomponenterne.
Spændingsspidser eller udsving i strømkilden kan påvirke målingernes nøjagtighed negativt.
Regulatorer og filtreringsmekanismer er implementeret for at give en ensartet strømforsyning.
Signalgennemsnit: I dynamiske miljøer, hvor niveauet undergår hurtige ændringer, kan signalgennemsnit anvendes for at udjævne variationer.
Gennemsnitsalgoritmer, såsom glidende gennemsnit eller eksponentiel udjævning, reducerer virkningen af transiente forstyrrelser på det målte signal.