Sistem Sinyal Tegangan

Penggunaan tegangan variabel untuk sinyal instrumentasi tampaknya merupakan pilihan yang agak jelas untuk dijelajahi. Mari kita lihat bagaimana instrumen sinyal tegangan dapat digunakan untuk mengukur dan menyampaikan informasi tentang ketinggian tangki air:

"Pemancar" dalam diagram ini berisi sumber tegangan yang diatur secara presisi, dan pengaturan potensiometer divariasikan oleh gerakan pelampung di dalam tangki air mengikuti ketinggian air. "Indikator" tidak lebih dari voltmeter dengan skala yang dikalibrasi untuk membaca dalam beberapa satuan ketinggian air (inci, kaki, meter), bukan volt.

Saat ketinggian tangki air berubah, pelampung akan bergerak. Saat pelampung bergerak, penghapus potensiometer juga akan dipindahkan, membagi proporsi tegangan baterai yang berbeda untuk melewati kabel dua konduktor dan ke indikator level. Akibatnya, tegangan yang diterima oleh indikator akan mewakili ketinggian air di tangki penyimpanan.

Sistem pemancar/indikator dasar ini dapat diandalkan dan mudah dipahami, tetapi memiliki keterbatasan. Mungkin yang terbesar adalah fakta bahwa akurasi sistem dapat dipengaruhi oleh hambatan kabel yang berlebihan. Ingatlah bahwa voltmeter nyata menarik sejumlah kecil arus, meskipun voltmeter ideal untuk tidak menarik arus sama sekali. Dalam kasus ini, terutama untuk jenis gerakan meter analog yang berat dan kasar yang kemungkinan digunakan untuk sistem kualitas industri, akan ada sejumlah kecil arus melalui kabel kabel 2-konduktor. Kabel, yang memiliki sedikit hambatan di sepanjang panjangnya, akibatnya akan menjatuhkan sejumlah kecil tegangan, meninggalkan lebih sedikit tegangan di ujung indikator daripada di ujung pemancar. Kehilangan tegangan ini, betapapun kecilnya, merupakan kesalahan dalam pengukuran:

Simbol resistor telah ditambahkan ke kabel kabel untuk menunjukkan apa yang terjadi dalam sistem nyata. Ingatlah bahwa resistansi ini dapat diminimalkan dengan kawat pengukur berat (dengan biaya tambahan) dan/atau efeknya dikurangi melalui penggunaan voltmeter resistansi tinggi (keseimbangan nol?) untuk indikator (dengan kompleksitas tambahan).

Terlepas dari kelemahan yang melekat ini, sinyal tegangan masih digunakan di banyak aplikasi karena kesederhanaan desainnya yang ekstrem. Satu standar sinyal umum adalah 0-10 volt, artinya sinyal 0 volt mewakili 0 persen pengukuran, 10 volt mewakili 100 persen pengukuran, 5 volt mewakili 50 persen pengukuran, dan seterusnya. Instrumen yang dirancang untuk menghasilkan dan/atau menerima rentang sinyal standar ini tersedia untuk dibeli dari produsen besar. Rentang tegangan yang lebih umum adalah 1-5 volt, yang menggunakan konsep "nol hidup" untuk indikasi gangguan sirkuit.

TINJAUAN:

• Tegangan DC dapat digunakan sebagai sinyal analog untuk menyampaikan informasi dari satu lokasi ke lokasi lain.
• Kerugian utama pensinyalan tegangan adalah kemungkinan bahwa tegangan pada indikator (voltmeter) akan lebih kecil daripada tegangan pada sumber sinyal, karena hambatan saluran dan penarikan arus indikator. Penurunan tegangan sepanjang panjang konduktor ini merupakan kesalahan pengukuran dari pemancar ke indikator.