หน้าแรก คลังความรู้ เซนเซอร์และทรานส์ดิวเซอร์
Sensors & Transducers ดูครบทุกส่วน · 20 หน้า 1 · รากฐานการวัด หน่วย และมาตรฐาน 2 · เครื่องมือวัดตามปริมาณ 3 · สัญญาณมาตรฐานและเครือข่ายอุตสาหกรรม 4 · งานวัดคุมในโรงงานและแล็บ
// บทที่ 20 · Sensors & Transducers · Instrumentation & Control
เซนเซอร์และทรานส์ดิวเซอร์: เครื่องมือวัดคุมอุตสาหกรรมครบชุด
ทุกระบบควบคุมเริ่มจากการวัด ถ้าค่าที่วัดผิด ตัวควบคุมที่ดีที่สุดก็ควบคุมผิดอย่างแม่นยำ ชุดนี้พาจากนิยาม หน่วย และมาตรฐาน ไปสู่เครื่องมือวัดอุณหภูมิ ความดัน การไหล ระดับ แรง ตำแหน่ง กระแส และแรงดัน แล้วต่อด้วยสัญญาณมาตรฐาน เครือข่ายอุตสาหกรรม และงานจริงในโรงงาน เหมือนเรียนในภาควิชาวัดคุม — มี 87 สูตรที่มีรหัสอ้างอิง 36 ตัวอย่างวิธีทำ เครื่องคำนวณกว่า 25 ตัว และแล็บวัดคุมเสมือน
ในชุดนี้มีอะไร
ภาค 1 รากฐาน: นิยาม VIM · ประวัติ · หน่วย SI · แปลงหน่วย · มาตรวิทยา · มาตรฐานพร้อมประเทศต้นแบบ
ภาค 2 เครื่องมือวัด: อุณหภูมิ · ความดัน · อัตราการไหล · ระดับ · แรงและตำแหน่ง · กระแสและแรงดัน
ภาค 3 สัญญาณและเครือข่าย: ปรับสภาพสัญญาณ ADC · 4–20 mA HART · Modbus · ฟิลด์บัส · IIoT
ภาค 4 งานจริง: P&ID ISA-5.1 · เลือก ติดตั้ง สอบเทียบ Ex SIL · แล็บวัดคุมเสมือน
ภาพใหญ่: จากปริมาณทางกายภาพถึงตัวควบคุม
ปริมาณกายภาพ T P Q L F I เซนเซอร์ Pt100 · ไดอะแฟรม ปรับสภาพ+ADC ขยาย · กรอง ทรานสมิตเตอร์ สเกล · วินิจฉัย สัญญาณ/บัส 4–20 mA · HART PLC / DCS เตือน · PID measurand ทรานส์ดิวเซอร์ (transducer) แปลงปริมาณหนึ่งเป็นอีกปริมาณหนึ่ง ภาค 3 และ 4 ของบทนี้ ปิดลูปที่วาล์วหรือปั๊ม รูป 1 · ทุกหน้าในชุดนี้คือหนึ่งกล่องหรือหนึ่งลูกศรในภาพนี้
Sensor VIM 3.8 ส่วนของระบบวัดที่ ได้รับผลโดยตรง จากปรากฏการณ์ วัตถุ หรือสารที่มีปริมาณซึ่งต้องการวัด เช่น ปลาย Pt100 ที่สัมผัสของเหลว ไดอะแฟรมของเซลล์ความดัน
Measuring transducer VIM 3.7 อุปกรณ์ที่ให้ปริมาณเอาต์พุตซึ่งมีความสัมพันธ์ที่ระบุไว้กับปริมาณอินพุต เช่น เปลี่ยนความดันเป็นแรงดัน 0–10 V ในงานอุตสาหกรรมมักหมายถึง "เซนเซอร์ + ภาคปรับสภาพสัญญาณ"
Transmitter ทรานส์ดิวเซอร์ที่ออกสัญญาณมาตรฐานสำหรับส่งระยะไกล โดยทั่วไป 4–20 mA และอาจมี HART หรือฟิลด์บัส คำของภาคอุตสาหกรรมกระบวนการ
S1 Sensitivity ความไว (ความชันของคุณลักษณะสถิต)
S = Δ y Δ x y = y 0 + S x ( เชิงเส้น ) S = \frac{\Delta y}{\Delta x} \qquad y = y_0 + S\,x \;(\text{เชิงเส้น}) S = Δ x Δ y y = y 0 + S x ( เชิงเส้น )
S2 % of full scale vs % of reading ความคลาดเทียบเต็มสเกลกับเทียบค่าอ่าน
e F S = ± a % × F S e R D G = ± b % × x e F S x โตขึ้นเมื่อ x เล็ก e_{FS} = \pm\,a\,\%\times FS \qquad e_{RDG} = \pm\,b\,\%\times x \qquad \frac{e_{FS}}{x} \text{ โตขึ้นเมื่อ } x \text{ เล็ก} e FS = ± a % × FS e R D G = ± b % × x x e FS โตขึ้นเมื่อ x เล็ก
S3 First-order sensor response การตอบสนองอันดับหนึ่ง
y ( t ) = y ∞ ( 1 − e − t / τ ) t = τ → 63.2 % , 3 τ → 95 % , 5 τ → 99.3 % y(t) = y_\infty\left(1 - e^{-t/\tau}\right) \qquad t = \tau \to 63.2\,\%,\;\; 3\tau \to 95\,\%,\;\; 5\tau \to 99.3\,\% y ( t ) = y ∞ ( 1 − e − t / τ ) t = τ → 63.2 % , 3 τ → 95 % , 5 τ → 99.3 %
S4 Range scaling (any standard signal) สเกลสัญญาณมาตรฐาน
x = L R V + s − s 0 s 100 − s 0 ( U R V − L R V ) ( s 0 , s 100 ) = ( 4 , 20 ) mA , ( 0 , 10 ) V , ( 3 , 15 ) psi x = LRV + \frac{s - s_0}{s_{100} - s_0}\,(URV - LRV) \qquad (s_0, s_{100}) = (4, 20)\ \text{mA},\ (0, 10)\ \text{V},\ (3, 15)\ \text{psi} x = L R V + s 100 − s 0 s − s 0 ( U R V − L R V ) ( s 0 , s 100 ) = ( 4 , 20 ) mA , ( 0 , 10 ) V , ( 3 , 15 ) psi
ทุกบทในชุดนี้
ส่วนที่ 1 รากฐานการวัด หน่วย และมาตรฐาน Foundations, History, Units & Standards นิยาม ห่วงโซ่การวัด ประวัติและวิวัฒนาการ หน่วย SI เครื่องแปลงหน่วย มาตรวิทยา และมาตรฐานพร้อมประเทศต้นแบบ
ส่วนที่ 2 เครื่องมือวัดตามปริมาณ Measuring Instruments by Quantity อุณหภูมิ ความดัน อัตราการไหล ระดับ แรงและตำแหน่ง กระแสและแรงดัน ตั้งแต่หลักฟิสิกส์ถึงทรานสมิตเตอร์ในโรงงาน
ส่วนที่ 3 สัญญาณมาตรฐานและเครือข่ายอุตสาหกรรม Standard Signals & Industrial Networks ปรับสภาพสัญญาณและ ADC, 4–20 mA กับ HART, Modbus, ฟิลด์บัสและ Industrial Ethernet, เซนเซอร์อัจฉริยะและ IIoT
ส่วนที่ 4 งานวัดคุมในโรงงานและแล็บ Plant Practice & Virtual Lab สัญลักษณ์ P&ID ตาม ISA-5.1 การเลือก ติดตั้ง และสอบเทียบ และห้องแล็บวัดคุมเสมือนทั้งระบบ
ลองใช้ซิมูเลเตอร์ลูป 4–20 mA ได้ที่นี่เลย เลื่อนค่ากระบวนการแล้วเลือกความผิดพลาด จากนั้นไปที่ แล็บวัดคุมเสมือน เพื่อควบคุมถังน้ำทั้งระบบ
ต้องเปิด JavaScript เพื่อใช้ซิมูเลเตอร์
เครื่องมือ หน้า
แล็บวัดคุมเสมือน: ถัง ปั๊ม วาล์ว LT FT PT TT PID Modbus 20.20
เครื่องแปลงหน่วย · สเกล 4–20 mA 20.4
Pt100 · เทอร์โมคัปเปิล NIST · CJC · NTC 20.7
ออริฟิซ ISO 5167 · magmeter · อัลตราโซนิก 20.9
ระดับ DP ขาเปียก · เรดาร์ FMCW · ถังนอน 20.10
โมเด็ม HART · งบลูป · NE 43 20.14
เครื่องสร้างเฟรม Modbus · CRC-16 · Float32 20.15
ถอดรหัสแท็ก ISA-5.1 · ใบบันทึกสอบเทียบ 20.18 · 20.19
เลือกใช้คำอย่างไร: ข้อกำหนดศัพท์ของชุดนี้
ชื่อหัวข้อมีผลทั้งต่อความถูกต้องทางวิชาการ ความสม่ำเสมอของตำรา และการค้นหา จึงตัดสินใจเป็นหลักเกณฑ์เดียวแล้วใช้ทั้งเว็บ
คำที่ใช้ในเว็บนี้ เหตุผล รูปอื่นที่พบ (ค้นหาได้เช่นกัน)
เซนเซอร์ (sensor)หลักเกณฑ์การทับศัพท์ภาษาอังกฤษของราชบัณฑิตยสภาไม่ใช้ไม้ไต่คู้กับคำทับศัพท์ทั่วไป หน่วยงานภาครัฐ เช่น สำนักงานปลัดกระทรวง อว. ใช้รูปนี้ในหัวเรื่อง (ในเนื้อหายังพบทั้งสองรูป สะท้อนว่าการใช้จริงยังไม่นิ่ง จึงยิ่งควรกำหนดให้ชัด) ผู้ผลิตอุปกรณ์จำนวนมากก็ใช้รูปนี้ อีกทั้งเว็บนี้ใช้รูปนี้อยู่แล้วในบทอื่นเกือบทั้งหมด และช่วยแยกจาก "เซ็นเซอร์" ในความหมายการตรวจพิจารณาเนื้อหา (censor) ที่คนไทยใช้กันทั่วไป เซ็นเซอร์ · ตัวรับรู้ · ตัวตรวจจับ
ทรานส์ดิวเซอร์ (transducer)ตามหลักเดียวกัน: พยางค์ trans- มีพยัญชนะท้ายสองตัว ออกเสียงตัวแรกเป็นตัวสะกดและใส่ทัณฑฆาตบน ส (แบบเดียวกับ "ทรานส์ฟอร์เมอร์") ใช้คู่กับภาษาอังกฤษในวงเล็บครั้งแรกของทุกหน้า ทรานสดิวเซอร์ · ตัวแปลงพลังงาน · ตัวแปลงสัญญาณ
ทรานสมิตเตอร์ (transmitter)แยกเป็นคำของตัวเอง: ทรานส์ดิวเซอร์ที่ส่งสัญญาณมาตรฐาน (4–20 mA, HART, ฟิลด์บัส) ไปไกล — ที่นี่ s ถูกออกเสียงเป็นต้นพยางค์ถัดไป จึงไม่มีทัณฑฆาต ตัวส่งสัญญาณ
ภาคปรับสภาพสัญญาณ (signal conditioning)บรรยายหน้าที่ตรงตัว: กระตุ้น ขยาย กรอง ชดเชย แปลงรูปสัญญาณ วงจรปรับแต่งสัญญาณ
ปริมาณที่ต้องการวัด (measurand)ตรงกับนิยาม VIM และไม่ปนกับ "ตัวแปร" ในสมการ ตัวแปรวัด
การสอบเทียบ · การปรับแต่ง แยกกันตาม VIM: calibration คือเปรียบเทียบและบันทึก adjustment คือแก้ไขเครื่อง คาลิเบรต
การสอบกลับ (traceability)ศัพท์ที่สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติใช้ ความสามารถสอบย้อนกลับ
หมายเหตุความโปร่งใส: ผมยืนยันรูป "เซนเซอร์" จากหลักเกณฑ์การทับศัพท์และการใช้ของหน่วยงานรัฐได้ แต่ยังไม่พบรายการ "transducer" ในพจนานุกรมศัพท์บัญญัติฉบับออนไลน์ รูป "ทรานส์ดิวเซอร์" จึงได้จากการใช้หลักเกณฑ์เดียวกัน หากพบศัพท์บัญญัติที่ต่างออกไปในอนาคต การเปลี่ยนทำได้ทั้งเว็บในขั้นตอนเดียว เพราะทุกหน้าสร้างจากต้นฉบับเดียวกัน คำค้นทั้งสองรูปถูกใส่ไว้ในข้อมูลสำหรับเครื่องมือค้นหาแล้ว
รหัส: S ภาพรวม · H ประวัติ · T อุณหภูมิ · P ความดัน · Q การไหล · L ระดับ · R แรงและตำแหน่ง · V กระแสและแรงดัน · A ปรับสภาพสัญญาณ · I 4–20 mA · D Modbus · B ฟิลด์บัส · N IIoT · K สอบเทียบ
ค้นหาสูตร
ทั้งหมด 91 สูตร
ทุกหน้า S · ภาพรวม · นิยาม F · หลักการเบื้องต้น H · ประวัติ · วิวัฒนาการ U · หน่วยและระบบหน่วย C · เครื่องมือแปลงหน่วย M · มาตรวิทยา E · มาตรฐาน · ประเทศต้นแบบ T · อุณหภูมิ P · ความดัน Q · อัตราการไหล L · ระดับ R · แรง · ตำแหน่ง V · กระแส · แรงดัน A · ปรับสภาพสัญญาณ · ADC I · 4–20 mA · HART D · Modbus RTU · TCP B · ฟิลด์บัส · Industrial Ethernet N · เซนเซอร์อัจฉริยะ · IIoT G · P&ID · แท็กเครื่องมือ K · เลือก · ติดตั้ง · สอบเทียบ
S1 Sensitivity ความไว (ความชันของคุณลักษณะสถิต) S = Δ y Δ x y = y 0 + S x ( เชิงเส้น ) S = \frac{\Delta y}{\Delta x} \qquad y = y_0 + S\,x \;(\text{เชิงเส้น}) S = Δ x Δ y y = y 0 + S x ( เชิงเส้น )
S2 % of full scale vs % of reading ความคลาดเทียบเต็มสเกลกับเทียบค่าอ่าน e F S = ± a % × F S e R D G = ± b % × x e F S x โตขึ้นเมื่อ x เล็ก e_{FS} = \pm\,a\,\%\times FS \qquad e_{RDG} = \pm\,b\,\%\times x \qquad \frac{e_{FS}}{x} \text{ โตขึ้นเมื่อ } x \text{ เล็ก} e FS = ± a % × FS e R D G = ± b % × x x e FS โตขึ้นเมื่อ x เล็ก
S3 First-order sensor response การตอบสนองอันดับหนึ่ง y ( t ) = y ∞ ( 1 − e − t / τ ) t = τ → 63.2 % , 3 τ → 95 % , 5 τ → 99.3 % y(t) = y_\infty\left(1 - e^{-t/\tau}\right) \qquad t = \tau \to 63.2\,\%,\;\; 3\tau \to 95\,\%,\;\; 5\tau \to 99.3\,\% y ( t ) = y ∞ ( 1 − e − t / τ ) t = τ → 63.2 % , 3 τ → 95 % , 5 τ → 99.3 %
S4 Range scaling (any standard signal) สเกลสัญญาณมาตรฐาน x = L R V + s − s 0 s 100 − s 0 ( U R V − L R V ) ( s 0 , s 100 ) = ( 4 , 20 ) mA , ( 0 , 10 ) V , ( 3 , 15 ) psi x = LRV + \frac{s - s_0}{s_{100} - s_0}\,(URV - LRV) \qquad (s_0, s_{100}) = (4, 20)\ \text{mA},\ (0, 10)\ \text{V},\ (3, 15)\ \text{psi} x = L R V + s 100 − s 0 s − s 0 ( U R V − L R V ) ( s 0 , s 100 ) = ( 4 , 20 ) mA , ( 0 , 10 ) V , ( 3 , 15 ) psi
H1 Pneumatic ↔ current signal แปลงสัญญาณลมกับกระแส (ตัวแปลง I/P) P = 3 + 12 I − 4 16 psi 20 kPa ↔ 4 mA , 100 kPa ↔ 20 mA P = 3 + 12\,\frac{I - 4}{16}\ \text{psi} \qquad 20\ \text{kPa} \leftrightarrow 4\ \text{mA},\;\; 100\ \text{kPa} \leftrightarrow 20\ \text{mA} P = 3 + 12 16 I − 4 psi 20 kPa ↔ 4 mA , 100 kPa ↔ 20 mA
T1 Callendar–Van Dusen (IEC 60751) ความต้านทานของ Pt100 R ( t ) = R 0 [ 1 + A t + B t 2 + C ( t − 100 ) t 3 ] C = 0 เมื่อ t ≥ 0 ∘ C R(t) = R_0\left[1 + At + Bt^2 + C(t-100)\,t^3\right] \qquad C = 0 \text{ เมื่อ } t \ge 0\,^\circ\text{C} R ( t ) = R 0 [ 1 + A t + B t 2 + C ( t − 100 ) t 3 ] C = 0 เมื่อ t ≥ 0 ∘ C
T2 Mean temperature coefficient สัมประสิทธิ์อุณหภูมิเฉลี่ย α α = R 100 − R 0 100 R 0 = 0.003 85 ∘ C − 1 ( R 100 = 138.5055 Ω ) \alpha = \frac{R_{100} - R_0}{100\,R_0} = 0.003\,85\ ^\circ\text{C}^{-1} \quad (R_{100} = 138.5055\ \Omega) α = 100 R 0 R 100 − R 0 = 0.003 85 ∘ C − 1 ( R 100 = 138.5055 Ω )
T3 Inverse for t ≥ 0 °C แปลงความต้านทานกลับเป็นอุณหภูมิ t = − A + A 2 − 4 B ( 1 − R / R 0 ) 2 B t = \frac{-A + \sqrt{A^2 - 4B\left(1 - R/R_0\right)}}{2B} t = 2 B − A + A 2 − 4 B ( 1 − R / R 0 )
T4 IEC 60751 tolerance classes พิกัดความคลาดเคลื่อน AA: ± ( 0.1 + 0.0017 ∣ t ∣ ) A: ± ( 0.15 + 0.002 ∣ t ∣ ) B: ± ( 0.3 + 0.005 ∣ t ∣ ) C: ± ( 0.6 + 0.01 ∣ t ∣ ) ∘ C \begin{aligned} \text{AA: }& \pm(0.1 + 0.0017|t|) & \text{A: }& \pm(0.15 + 0.002|t|) \\ \text{B: }& \pm(0.3 + 0.005|t|) & \text{C: }& \pm(0.6 + 0.01|t|)\ ^\circ\text{C} \end{aligned} AA: B: ± ( 0.1 + 0.0017∣ t ∣ ) ± ( 0.3 + 0.005∣ t ∣ ) A: C: ± ( 0.15 + 0.002∣ t ∣ ) ± ( 0.6 + 0.01∣ t ∣ ) ∘ C
T5 Self-heating ความคลาดจากการร้อนตัวเอง Δ T = P E = I 2 R E E = ค่าคงตัวการระบายความร้อน (mW/°C) \Delta T = \frac{P}{E} = \frac{I^2 R}{E} \qquad E = \text{ค่าคงตัวการระบายความร้อน (mW/°C)} Δ T = E P = E I 2 R E = ค่าคงตัวการระบายความร้อน (mW/°C)
T6 Seebeck emf แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเทอร์โมคัปเปิล E = ∫ T c j T h [ S A ( T ) − S B ( T ) ] d T ≈ S A B ( T h − T c j ) E = \int_{T_{cj}}^{T_h} \left[S_A(T) - S_B(T)\right] dT \;\approx\; S_{AB}\,(T_h - T_{cj}) E = ∫ T c j T h [ S A ( T ) − S B ( T ) ] d T ≈ S A B ( T h − T c j )
T7 Law of intermediate temperatures กฎอุณหภูมิกลาง E ( T 1 , T 3 ) = E ( T 1 , T 2 ) + E ( T 2 , T 3 ) E(T_1, T_3) = E(T_1, T_2) + E(T_2, T_3) E ( T 1 , T 3 ) = E ( T 1 , T 2 ) + E ( T 2 , T 3 )
T8 IEC 60584-1 tolerance, types K and N พิกัดความคลาดชนิด K, N Class 1: ± max ( 1.5 ∘ C , 0.004 ∣ t ∣ ) Class 2: ± max ( 2.5 ∘ C , 0.0075 ∣ t ∣ ) \text{Class 1: } \pm\max(1.5\ ^\circ\text{C},\ 0.004|t|) \qquad \text{Class 2: } \pm\max(2.5\ ^\circ\text{C},\ 0.0075|t|) Class 1: ± max ( 1.5 ∘ C , 0.004∣ t ∣ ) Class 2: ± max ( 2.5 ∘ C , 0.0075∣ t ∣ )
T9 Cold-junction compensation ชดเชยจุดเย็น E ( T h , 0 ) = E วัด ( T h , T c j ) + E ( T c j , 0 ) ⇒ T h = E − 1 [ E วัด + E ( T c j ) ] E(T_h, 0) = E_\text{วัด}(T_h, T_{cj}) + E(T_{cj}, 0) \;\;\Rightarrow\;\; T_h = E^{-1}\!\left[E_\text{วัด} + E(T_{cj})\right] E ( T h , 0 ) = E วัด ( T h , T c j ) + E ( T c j , 0 ) ⇒ T h = E − 1 [ E วัด + E ( T c j ) ]
T10 β model แบบจำลองบีตา R ( T ) = R 25 exp [ β ( 1 T − 1 298.15 ) ] T เป็นเคลวิน α = − β T 2 R(T) = R_{25}\,\exp\!\left[\beta\left(\frac{1}{T} - \frac{1}{298.15}\right)\right] \qquad T \text{ เป็นเคลวิน} \qquad \alpha = -\frac{\beta}{T^2} R ( T ) = R 25 exp [ β ( T 1 − 298.15 1 ) ] T เป็นเคลวิน α = − T 2 β
T11 Steinhart–Hart (1968) สมการสามพารามิเตอร์ 1 T = a + b ln R + c ( ln R ) 3 \frac{1}{T} = a + b\ln R + c\,(\ln R)^3 T 1 = a + b ln R + c ( ln R ) 3
T12 PTAT voltage แรงดันแปรตามอุณหภูมิสัมบูรณ์ Δ V B E = k T q ln N N = อัตราส่วนความหนาแน่นกระแส \Delta V_{BE} = \frac{kT}{q}\ln N \qquad N = \text{อัตราส่วนความหนาแน่นกระแส} Δ V BE = q k T ln N N = อัตราส่วนความหนาแน่นกระแส
T13 Stefan–Boltzmann รังสีจากพื้นผิว M = ε σ T 4 σ = 5.670 × 10 − 8 W m − 2 K − 4 M = \varepsilon\,\sigma\,T^4 \qquad \sigma = 5.670\times10^{-8}\ \text{W m}^{-2}\text{K}^{-4} M = ε σ T 4 σ = 5.670 × 1 0 − 8 W m − 2 K − 4
T14 Wien's displacement law ความยาวคลื่นที่รังสีสูงสุด λ max = 2898 μ m ⋅ K T \lambda_\text{max} = \frac{2898\ \mu\text{m}\cdot\text{K}}{T} λ max = T 2898 μ m ⋅ K
P1 Pressure ความดัน P = F A 1 Pa = 1 N/m 2 1 bar = 10 5 Pa P = \frac{F}{A} \qquad 1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2 \qquad 1\ \text{bar} = 10^5\ \text{Pa} P = A F 1 Pa = 1 N/m 2 1 bar = 1 0 5 Pa
P2 Absolute and gauge สัมบูรณ์กับเกจ P abs = P g + P atm P atm,std = 101.325 kPa Δ P = P 1 − P 2 P_\text{abs} = P_g + P_\text{atm} \qquad P_\text{atm,std} = 101.325\ \text{kPa} \qquad \Delta P = P_1 - P_2 P abs = P g + P atm P atm,std = 101.325 kPa Δ P = P 1 − P 2
P3 Hydrostatic pressure ความดันจากของเหลวสูง h P = ρ g h 10 m H 2 O ≈ 98.07 kPa ≈ 0.98 bar P = \rho\,g\,h \qquad 10\ \text{m H}_2\text{O} \approx 98.07\ \text{kPa} \approx 0.98\ \text{bar} P = ρ g h 10 m H 2 O ≈ 98.07 kPa ≈ 0.98 bar
P4 Differential capacitive cell เซลล์ความจุผลต่าง C = ε A d C H − C L C H + C L ∝ Δ P C = \frac{\varepsilon A}{d} \qquad \frac{C_H - C_L}{C_H + C_L} \;\propto\; \Delta P C = d ε A C H + C L C H − C L ∝ Δ P
P5 Turndown อัตราส่วนการลดช่วง T D = U R L span span = U R V − L R V TD = \frac{URL}{\text{span}} \qquad \text{span} = URV - LRV T D = span U R L span = U R V − L R V
P6 Total probable error (RSS) ความคลาดรวมแบบรากกำลังสองของผลบวกกำลังสอง e tot = e ref 2 + e temp 2 + e static 2 + e stab 2 + ⋯ e_\text{tot} = \sqrt{e_\text{ref}^2 + e_\text{temp}^2 + e_\text{static}^2 + e_\text{stab}^2 + \cdots} e tot = e ref 2 + e temp 2 + e static 2 + e stab 2 + ⋯
P7 % of span vs % of URL แปลงสเปกให้หน่วยเดียวกัน e [ % span ] = e [ % U R L ] × T D e\ [\%\,\text{span}] = e\ [\%\,URL] \times TD e [ % span ] = e [ % U R L ] × T D
P8 Seal head correction การแก้ศูนย์จากของเหลวบรรจุ Δ P head = ρ fill g Δ h Δ h = ซีลอยู่สูงกว่าทรานสมิตเตอร์ (+) \Delta P_\text{head} = \rho_\text{fill}\,g\,\Delta h \qquad \Delta h = \text{ซีลอยู่สูงกว่าทรานสมิตเตอร์ (+)} Δ P head = ρ fill g Δ h Δ h = ซีลอยู่สูงกว่าทรานสมิตเตอร์ (+)
Q1 Volumetric, mass flow and Reynolds number อัตราไหลและเลขเรย์โนลด์ส Q v = v ˉ A q m = ρ Q v R e D = ρ v ˉ D μ Q_v = \bar v A \qquad q_m = \rho\,Q_v \qquad Re_D = \frac{\rho \bar v D}{\mu} Q v = v ˉ A q m = ρ Q v R e D = μ ρ v ˉ D
Q2 Ideal DP flow from Bernoulli and continuity อัตราไหลในอุดมคติ P 1 − P 2 = 1 2 ρ ( v 2 2 − v 1 2 ) , A 1 v 1 = A 2 v 2 ⇒ q m = A 2 1 − β 4 2 Δ P ρ P_1 - P_2 = \tfrac12\rho\left(v_2^2 - v_1^2\right),\quad A_1v_1 = A_2v_2 \;\Rightarrow\; q_m = \frac{A_2}{\sqrt{1-\beta^4}}\sqrt{2\,\Delta P\,\rho} P 1 − P 2 = 2 1 ρ ( v 2 2 − v 1 2 ) , A 1 v 1 = A 2 v 2 ⇒ q m = 1 − β 4 A 2 2 Δ P ρ
Q3 ISO 5167-1 orifice equation สมการมาตรฐานของออริฟิซ q m = C 1 − β 4 ε π 4 d 2 2 Δ P ρ 1 β = d D q_m = \frac{C}{\sqrt{1-\beta^4}}\;\varepsilon\;\frac{\pi}{4}d^2\sqrt{2\,\Delta P\,\rho_1} \qquad \beta = \frac{d}{D} q m = 1 − β 4 C ε 4 π d 2 2 Δ P ρ 1 β = D d
Q4 Permanent pressure loss (ISO 5167-2) ความดันสูญเสียถาวร Δ ϖ = 1 − β 4 ( 1 − C 2 ) − C β 2 1 − β 4 ( 1 − C 2 ) + C β 2 Δ P \Delta\varpi = \frac{\sqrt{1-\beta^4(1-C^2)} - C\beta^2}{\sqrt{1-\beta^4(1-C^2)} + C\beta^2}\;\Delta P Δ ϖ = 1 − β 4 ( 1 − C 2 ) + C β 2 1 − β 4 ( 1 − C 2 ) − C β 2 Δ P
Q5 Square-root relation and low-flow error รากที่สองและความคลาดที่อัตราไหลต่ำ Q Q max = Δ P Δ P max δ Q Q = 1 2 δ ( Δ P ) Δ P \frac{Q}{Q_\text{max}} = \sqrt{\frac{\Delta P}{\Delta P_\text{max}}} \qquad \frac{\delta Q}{Q} = \frac12\,\frac{\delta(\Delta P)}{\Delta P} Q max Q = Δ P max Δ P Q δ Q = 2 1 Δ P δ ( Δ P )
Q6 Faraday's law in a magmeter กฎของฟาราเดย์ U = k B D v ˉ Q v = π D 4 k B U U = k\,B\,D\,\bar v \qquad Q_v = \frac{\pi D}{4kB}\,U U = k B D v ˉ Q v = 4 k B π D U
Q7 Transit-time ultrasonic อัลตราโซนิกเวลาเดินทาง t ↑ = L c − v cos θ , t ↓ = L c + v cos θ ⇒ v = L ( t ↑ − t ↓ ) 2 cos θ t ↑ t ↓ t_{\uparrow} = \frac{L}{c - v\cos\theta},\quad t_{\downarrow} = \frac{L}{c + v\cos\theta} \;\Rightarrow\; v = \frac{L\,(t_{\uparrow} - t_{\downarrow})}{2\cos\theta\;t_{\uparrow}t_{\downarrow}} t ↑ = c − v cos θ L , t ↓ = c + v cos θ L ⇒ v = 2 cos θ t ↑ t ↓ L ( t ↑ − t ↓ )
Q8 Vortex shedding ความถี่การหลุดของกระแสวน f = S t v ˉ d S t ≈ 0.2 f = \frac{St\,\bar v}{d} \qquad St \approx 0.2 f = d St v ˉ St ≈ 0.2
Q9 Pulse meters: K-factor มิเตอร์เอาต์พุตพัลส์ Q v = f K V = N pulse K Q_v = \frac{f}{K} \qquad V = \frac{N_\text{pulse}}{K} Q v = K f V = K N pulse
Q10 Coriolis meter หลักการคอริโอลิส q m = K cal Δ t f tube = 1 2 π k m tube + ρ V tube ⇒ ρ จากความถี่ q_m = K_\text{cal}\,\Delta t \qquad f_\text{tube} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m_\text{tube} + \rho V_\text{tube}}} \;\Rightarrow\; \rho \text{ จากความถี่} q m = K cal Δ t f tube = 2 π 1 m tube + ρ V tube k ⇒ ρ จากความถี่
L1 Hydrostatic level ระดับจากความดัน h = P ρ g ทรานสมิตเตอร์ต่ำกว่าจุดต่อ d : P = ρ g ( h + d ) h = \frac{P}{\rho\,g} \qquad \text{ทรานสมิตเตอร์ต่ำกว่าจุดต่อ } d:\; P = \rho g (h + d) h = ρ g P ทรานสมิตเตอร์ต่ำกว่าจุดต่อ d : P = ρ g ( h + d )
L2 Closed tank, dry leg ถังปิดขาแห้ง Δ P = P H − P L = ρ g ( h + d ) L R V = ρ g d ( zero suppression ) \Delta P = P_H - P_L = \rho g (h + d) \qquad LRV = \rho g d \;(\text{zero suppression}) Δ P = P H − P L = ρ g ( h + d ) L R V = ρ g d ( zero suppression )
L3 Closed tank, wet leg ถังปิดขาเปียก Δ P = ρ g ( h + d ) − ρ w g ( H + d ) L R V = ρ g d − ρ w g ( H + d ) < 0 \Delta P = \rho g (h + d) - \rho_w g (H + d) \qquad LRV = \rho g d - \rho_w g (H + d) < 0 Δ P = ρ g ( h + d ) − ρ w g ( H + d ) L R V = ρ g d − ρ w g ( H + d ) < 0
L4 Time of flight เวลาเดินทางไป–กลับ R = c t 2 h = H ref − R R = \frac{c\,t}{2} \qquad h = H_\text{ref} - R R = 2 c t h = H ref − R
L5 FMCW radar เรดาร์คลื่นต่อเนื่องกวาดความถี่ f b = 2 R c ⋅ B T ⇒ R = c f b T 2 B Δ R = c 2 B f_b = \frac{2R}{c}\cdot\frac{B}{T} \;\Rightarrow\; R = \frac{c\,f_b\,T}{2B} \qquad \Delta R = \frac{c}{2B} f b = c 2 R ⋅ T B ⇒ R = 2 B c f b T Δ R = 2 B c
L6 Speed of sound in air ความเร็วเสียงในอากาศ c ( T ) = 331.3 1 + T 273.15 m/s ≈ 331.3 + 0.606 T c(T) = 331.3\sqrt{1 + \frac{T}{273.15}}\ \text{m/s} \approx 331.3 + 0.606\,T c ( T ) = 331.3 1 + 273.15 T m/s ≈ 331.3 + 0.606 T
L7 Horizontal cylindrical tank ปริมาตรในถังทรงกระบอกนอน V ( h ) = L [ r 2 cos − 1 ( r − h r ) − ( r − h ) 2 r h − h 2 ] V(h) = L\left[r^2\cos^{-1}\!\left(\frac{r-h}{r}\right) - (r-h)\sqrt{2rh - h^2}\right] V ( h ) = L [ r 2 cos − 1 ( r r − h ) − ( r − h ) 2 r h − h 2 ]
R1 Strain gauge สเตรนเกจ ε = Δ L L σ = E ε Δ R R = G F ⋅ ε ( G F ≈ 2 สำหรับฟอยล์โลหะ ) \varepsilon = \frac{\Delta L}{L} \qquad \sigma = E\,\varepsilon \qquad \frac{\Delta R}{R} = GF\cdot\varepsilon \quad (GF \approx 2 \text{ สำหรับฟอยล์โลหะ}) ε = L Δ L σ = E ε R Δ R = GF ⋅ ε ( GF ≈ 2 สำหรับฟอยล์โลหะ )
R2 Quarter bridge สเตรนเกจตัวเดียวในบริดจ์ V o = V e x G F ε 4 + 2 G F ε ≈ V e x G F ε 4 V_o = V_{ex}\,\frac{GF\,\varepsilon}{4 + 2\,GF\,\varepsilon} \;\approx\; \frac{V_{ex}\,GF\,\varepsilon}{4} V o = V e x 4 + 2 GF ε GF ε ≈ 4 V e x GF ε
R3 Half and full bridge สองและสี่แขนทำงาน V o , half = V e x G F ε 2 V o , full = V e x G F ε V_{o,\text{half}} = \frac{V_{ex}\,GF\,\varepsilon}{2} \qquad V_{o,\text{full}} = V_{ex}\,GF\,\varepsilon V o , half = 2 V e x GF ε V o , full = V e x GF ε
R4 Load cell output เอาต์พุตของโหลดเซลล์ V o = S V e x W W cap S = rated output (mV/V) V_o = S\,V_{ex}\,\frac{W}{W_\text{cap}} \qquad S = \text{rated output (mV/V)} V o = S V e x W cap W S = rated output (mV/V)
R5 LVDT หม้อแปลงผลต่างเชิงเส้น V o = V s 1 − V s 2 ≈ k x เฟสของ V o บอกทิศ ( ± x ) V_o = V_{s1} - V_{s2} \approx k\,x \qquad \text{เฟสของ } V_o \text{ บอกทิศ } (\pm x) V o = V s 1 − V s 2 ≈ k x เฟสของ V o บอกทิศ ( ± x )
R6 Speed from pulse frequency ความเร็วรอบจากความถี่ n [ rpm ] = 60 f P P R n\ [\text{rpm}] = \frac{60\,f}{PPR} n [ rpm ] = PPR 60 f
R7 Angular resolution ความละเอียดมุม Δ θ = 360 ∘ m ⋅ P P R m = 1 , 2 , 4 \Delta\theta = \frac{360^\circ}{m\cdot PPR} \qquad m = 1, 2, 4 Δ θ = m ⋅ PPR 36 0 ∘ m = 1 , 2 , 4
V1 Shunt ชันต์ R sh = V FS I FS P = I 2 R sh = I V FS R_\text{sh} = \frac{V_\text{FS}}{I_\text{FS}} \qquad P = I^2 R_\text{sh} = I\,V_\text{FS} R sh = I FS V FS P = I 2 R sh = I V FS
V2 Thermal drift ความคลาดจากอุณหภูมิ Δ R R = T C R × Δ T \frac{\Delta R}{R} = TCR \times \Delta T R Δ R = TCR × Δ T
V3 CT ratio อัตราส่วน CT I s = I p N เช่น 400 / 5 A : N = 80 I_s = \frac{I_p}{N} \qquad \text{เช่น } 400/5\ \text{A}: N = 80 I s = N I p เช่น 400/5 A : N = 80
V4 Burden ภาระด้านทุติยภูมิ S b = I s n 2 ( R lead,loop + R dev ) R lead,loop = ρ 2 ℓ A S_b = I_{sn}^2\,(R_\text{lead,loop} + R_\text{dev}) \qquad R_\text{lead,loop} = \rho\,\frac{2\ell}{A} S b = I s n 2 ( R lead,loop + R dev ) R lead,loop = ρ A 2 ℓ
V5 Protection CT secondary voltage แรงดันที่ CT ป้องกันต้องให้ได้ V s ≈ I s n ⋅ A L F ⋅ ( R c t + R b ) 5 P 10 : A L F = 10 V_s \approx I_{sn}\cdot ALF\cdot(R_{ct} + R_b) \qquad 5P10:\ ALF = 10 V s ≈ I s n ⋅ A L F ⋅ ( R c t + R b ) 5 P 10 : A L F = 10
V6 Hall voltage แรงดันฮอลล์ V H = I bias B n q t V_H = \frac{I_\text{bias}\,B}{n\,q\,t} V H = n q t I bias B
V7 Closed-loop (compensated) Hall sensor ฮอลล์แบบชดเชยฟลักซ์ I s = I p N s V out = I s R M I_s = \frac{I_p}{N_s} \qquad V_\text{out} = I_s\,R_M I s = N s I p V out = I s R M
V8 Rogowski coil ขดโรโกวสกี v ( t ) = M d i d t ⇒ i ( t ) = 1 M ∫ v d t ไซน์: V = 2 π f M I v(t) = M\,\frac{di}{dt} \quad\Rightarrow\quad i(t) = \frac{1}{M}\int v\,dt \qquad \text{ไซน์: } V = 2\pi f M I v ( t ) = M d t d i ⇒ i ( t ) = M 1 ∫ v d t ไซน์ : V = 2 π f M I
V9 Resistive divider ตัวแบ่งแรงดัน V out = V in R 2 R 1 + R 2 P R 1 ≈ V in 2 R 1 V_\text{out} = V_\text{in}\,\frac{R_2}{R_1 + R_2} \qquad P_{R1} \approx \frac{V_\text{in}^2}{R_1} V out = V in R 1 + R 2 R 2 P R 1 ≈ R 1 V in 2
A1 Three-op-amp instrumentation amplifier อินสทรูเมนเทชันแอมป์แบบสามออปแอมป์ V o = ( 1 + 2 R 1 R G ) R 3 R 2 ( V + − V − ) V_o = \left(1 + \frac{2R_1}{R_G}\right)\frac{R_3}{R_2}\,(V_+ - V_-) V o = ( 1 + R G 2 R 1 ) R 2 R 3 ( V + − V − )
A2 CMRR อัตราการปฏิเสธโหมดร่วม C M R R = 20 log 10 A d A c m V err,RTI = V c m 10 C M R R / 20 CMRR = 20\log_{10}\frac{A_d}{A_{cm}} \qquad V_\text{err,RTI} = \frac{V_{cm}}{10^{CMRR/20}} CMRR = 20 log 10 A c m A d V err,RTI = 1 0 CMRR /20 V c m
A3 Sampling theorem and alias frequency ทฤษฎีการสุ่มและความถี่ปลอม f s > 2 f max f alias = ∣ f − k f s ∣ ( k ทำให้ค่าน้อยที่สุด ) f_s > 2 f_\text{max} \qquad f_\text{alias} = \left| f - k f_s \right| \;\;(k \text{ ทำให้ค่าน้อยที่สุด}) f s > 2 f max f alias = ∣ f − k f s ∣ ( k ทำให้ค่าน้อยที่สุด )
A4 First-order RC low-pass ฟิลเตอร์ RC อันดับหนึ่ง f c = 1 2 π R C ∣ H ( f ) ∣ = 1 1 + ( f / f c ) 2 f_c = \frac{1}{2\pi RC} \qquad |H(f)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (f/f_c)^2}} f c = 2 π RC 1 ∣ H ( f ) ∣ = 1 + ( f / f c ) 2 1
A5 LSB size ขนาด 1 LSB 1 LSB = F S R 2 N 1\ \text{LSB} = \frac{FSR}{2^N} 1 LSB = 2 N FSR
A6 Ideal quantisation SNR SNR ในอุดมคติ S N R ideal = 6.02 N + 1.76 dB SNR_\text{ideal} = 6.02N + 1.76\ \text{dB} SN R ideal = 6.02 N + 1.76 dB
A7 Effective number of bits จำนวนบิตที่ใช้ได้จริง E N O B = S I N A D − 1.76 6.02 ENOB = \frac{SINAD - 1.76}{6.02} ENOB = 6.02 S I N A D − 1.76
A8 Thermal (Johnson–Nyquist) noise สัญญาณรบกวนความร้อน v n = 4 k T R B 350 Ω , 10 Hz , 300 K : v n ≈ 7.6 nV rms v_n = \sqrt{4kTRB} \qquad 350\ \Omega,\ 10\ \text{Hz},\ 300\ \text{K}:\ v_n \approx 7.6\ \text{nV}_\text{rms} v n = 4 k TRB 350 Ω , 10 Hz , 300 K : v n ≈ 7.6 nV rms
A9 Chain error budget งบความคลาดทั้งห่วงโซ่ e tot = e sensor 2 + e tx 2 + e ADC 2 + e wiring 2 + ⋯ ( แหล่งอิสระต่อกัน ) e_\text{tot} = \sqrt{e_\text{sensor}^2 + e_\text{tx}^2 + e_\text{ADC}^2 + e_\text{wiring}^2 + \cdots} \qquad (\text{แหล่งอิสระต่อกัน}) e tot = e sensor 2 + e tx 2 + e ADC 2 + e wiring 2 + ⋯ ( แหล่งอิสระต่อกัน )
I1 Linear scaling แปลงกระแสเป็นหน่วยวิศวกรรม x = L R V + I − 4 mA 16 mA ( U R V − L R V ) I = 4 + 16 x − L R V U R V − L R V x = LRV + \frac{I - 4\ \text{mA}}{16\ \text{mA}}\,(URV - LRV) \qquad I = 4 + 16\,\frac{x - LRV}{URV - LRV} x = L R V + 16 mA I − 4 mA ( U R V − L R V ) I = 4 + 16 U R V − L R V x − L R V
I2 Sense resistor แปลงกระแสเป็นแรงดัน V = I R s 250 Ω : 4 – 20 mA → 1 – 5 V V = I\,R_s \qquad 250\ \Omega:\ 4\text{–}20\ \text{mA} \to 1\text{–}5\ \text{V} V = I R s 250 Ω : 4 – 20 mA → 1 – 5 V
I3 Loop voltage budget งบแรงดันลูป V s ≥ V min + I max ( R s + R wire + R barrier + R other ) V_s \;\ge\; V_\text{min} + I_\text{max}\left(R_s + R_\text{wire} + R_\text{barrier} + R_\text{other}\right) V s ≥ V min + I max ( R s + R wire + R barrier + R other )
I4 Maximum loop resistance ความต้านทานลูปสูงสุด R max = V s − V min I max I max ≈ 22 mA R_\text{max} = \frac{V_s - V_\text{min}}{I_\text{max}} \qquad I_\text{max} \approx 22\ \text{mA} R max = I max V s − V min I max ≈ 22 mA
I5 NAMUR NE 43 levels ระดับกระแสตาม NE 43 วัด: 3.8 ≤ I ≤ 20.5 mA ผิดพลาด: I ≤ 3.6 mA หรือ I ≥ 21 mA \text{วัด: } 3.8 \le I \le 20.5\ \text{mA} \qquad \text{ผิดพลาด: } I \le 3.6\ \text{mA} \;\text{ หรือ }\; I \ge 21\ \text{mA} วัด : 3.8 ≤ I ≤ 20.5 mA ผิดพลาด : I ≤ 3.6 mA หรือ I ≥ 21 mA
I6 HART physical layer ชั้นกายภาพของ HART บิต 1: 1200 Hz บิต 0: 2200 Hz ± 0.5 mA 1200 bit/s ⇒ T bit = 833 μ s \text{บิต 1: } 1200\ \text{Hz} \quad \text{บิต 0: } 2200\ \text{Hz} \quad \pm 0.5\ \text{mA} \quad 1200\ \text{bit/s} \;\Rightarrow\; T_\text{bit} = 833\ \mu\text{s} บิต 1: 1200 Hz บิต 0: 2200 Hz ± 0.5 mA 1200 bit/s ⇒ T bit = 833 μ s
D1 Register number vs PDU address เลขรีจิสเตอร์กับแอดเดรสในเฟรม แอดเดรสในเฟรม = เลขแบบ 4xxxx − 40001 40001 → 0x0000 , 40010 → 0x0009 \text{แอดเดรสในเฟรม} = \text{เลขแบบ 4xxxx} - 40001 \qquad 40001 \to \texttt{0x0000},\;\; 40010 \to \texttt{0x0009} แอดเดรสในเฟรม = เลขแบบ 4xxxx − 40001 40001 → 0x0000 , 40010 → 0x0009
D2 Modbus CRC-16 การตรวจสอบความผิดพลาด g ( x ) = x 16 + x 15 + x 2 + 1 ( 0x8005 , กลับบิต 0xA001 ) ค่าเริ่ม 0xFFFF ⋅ ส่งไบต์ต่ำก่อน g(x) = x^{16} + x^{15} + x^2 + 1 \;(\texttt{0x8005},\ \text{กลับบิต } \texttt{0xA001}) \qquad \text{ค่าเริ่ม } \texttt{0xFFFF} \;\cdot\; \text{ส่งไบต์ต่ำก่อน} g ( x ) = x 16 + x 15 + x 2 + 1 ( 0x8005 , กลับบิต 0xA001 ) ค่าเริ่ม 0xFFFF ⋅ ส่งไบต์ต่ำก่อน
D3 Character time เวลาต่ออักขระ t char = 11 bit baud ( 1 start + 8 data + 1 parity + 1 stop ) t_\text{char} = \frac{11\ \text{bit}}{\text{baud}} \qquad (1\ \text{start} + 8\ \text{data} + 1\ \text{parity} + 1\ \text{stop}) t char = baud 11 bit ( 1 start + 8 data + 1 parity + 1 stop )
D4 RTU framing gaps ช่องว่างระหว่างเฟรม t 3.5 = 3.5 t char t 1.5 = 1.5 t char baud > 19200 : t 3.5 = 1.75 ms , t 1.5 = 0.75 ms t_{3.5} = 3.5\,t_\text{char} \quad t_{1.5} = 1.5\,t_\text{char} \qquad \text{baud} > 19200:\ t_{3.5} = 1.75\ \text{ms},\ t_{1.5} = 0.75\ \text{ms} t 3.5 = 3.5 t char t 1.5 = 1.5 t char baud > 19200 : t 3.5 = 1.75 ms , t 1.5 = 0.75 ms
D5 Polling cycle รอบโพลทั้งบัส T cycle ≈ ∑ slaves [ ( n req + n resp ) t char + 2 t 3.5 + t proc ] T_\text{cycle} \approx \sum_{\text{slaves}}\left[(n_\text{req} + n_\text{resp})\,t_\text{char} + 2t_{3.5} + t_\text{proc}\right] T cycle ≈ slaves ∑ [ ( n req + n resp ) t char + 2 t 3.5 + t proc ]
D6 IEEE 754 single precision เลขทศนิยม 32 บิต x = ( − 1 ) s × 1. f × 2 e − 127 0x41BE0000 = 1.484375 × 2 4 = 23.75 x = (-1)^s \times 1.f \times 2^{\,e - 127} \qquad \texttt{0x41BE0000} = 1.484375 \times 2^4 = 23.75 x = ( − 1 ) s × 1. f × 2 e − 127 0x41BE0000 = 1.484375 × 2 4 = 23.75
B1 MBP physical layer (IEC 61158-2) ชั้นกายภาพ MBP 31.25 kbit/s ⇒ T bit = 32 μ s Manchester: ทุกบิตมีขอบเปลี่ยนกลางบิต → ไม่มีค่าเฉลี่ย DC 31.25\ \text{kbit/s} \;\Rightarrow\; T_\text{bit} = 32\ \mu\text{s} \qquad \text{Manchester: ทุกบิตมีขอบเปลี่ยนกลางบิต → ไม่มีค่าเฉลี่ย DC} 31.25 kbit/s ⇒ T bit = 32 μ s Manchester: ทุกบิตมีขอบเปลี่ยนกลางบิต → ไม่มีค่าเฉลี่ย DC
B2 Segment voltage at the far end แรงดันที่ปลายเซกเมนต์ V end = V ps − I tot r loop L ≥ V dev,min ≈ 9 V V_\text{end} = V_\text{ps} - I_\text{tot}\,r_\text{loop}\,L \;\ge\; V_\text{dev,min} \approx 9\ \text{V} V end = V ps − I tot r loop L ≥ V dev,min ≈ 9 V
B3 Maximum trunk length by voltage ความยาวสูงสุดตามแรงดัน L max = V ps − V dev,min I tot r loop และ L ≤ 1900 m (รวม spur) L_\text{max} = \frac{V_\text{ps} - V_\text{dev,min}}{I_\text{tot}\,r_\text{loop}} \qquad \text{และ } L \le 1900\ \text{m (รวม spur)} L max = I tot r loop V ps − V dev,min และ L ≤ 1900 m ( รวม spur)
N1 Spring–mass accelerometer แอกเซเลอโรมิเตอร์มวล–สปริง x = m a k = a ω n 2 ω n = k / m x = \frac{m\,a}{k} = \frac{a}{\omega_n^2} \qquad \omega_n = \sqrt{k/m} x = k m a = ω n 2 a ω n = k / m
N2 Average current of a duty-cycled node กระแสเฉลี่ยของโหนดที่หลับ–ตื่น D = t on T I ˉ = D I on + ( 1 − D ) I sleep D = \frac{t_\text{on}}{T} \qquad \bar I = D\,I_\text{on} + (1 - D)\,I_\text{sleep} D = T t on I ˉ = D I on + ( 1 − D ) I sleep
N3 Battery lifetime อายุแบตเตอรี่ t life = C ( 1 − k derate ) I ˉ t_\text{life} = \frac{C\,(1 - k_\text{derate})}{\bar I} t life = I ˉ C ( 1 − k derate )
K1 Intrinsic safety entity check การตรวจพารามิเตอร์ความปลอดภัยในตัว U o ≤ U i , I o ≤ I i , P o ≤ P i , C o ≥ C i + C cable , L o ≥ L i + L cable U_o \le U_i,\quad I_o \le I_i,\quad P_o \le P_i,\quad C_o \ge C_i + C_\text{cable},\quad L_o \ge L_i + L_\text{cable} U o ≤ U i , I o ≤ I i , P o ≤ P i , C o ≥ C i + C cable , L o ≥ L i + L cable
K2 Simplified PFDavg ความน่าจะเป็นที่จะล้มเหลวเมื่อถูกเรียกใช้ (สูตรประมาณ) P F D avg,1oo1 ≈ λ D U T I 2 P F D avg,1oo2 ≈ ( λ D U T I ) 2 3 PFD_\text{avg,1oo1} \approx \frac{\lambda_{DU}\,T_I}{2} \qquad PFD_\text{avg,1oo2} \approx \frac{(\lambda_{DU}\,T_I)^2}{3} PF D avg,1oo1 ≈ 2 λ D U T I PF D avg,1oo2 ≈ 3 ( λ D U T I ) 2
K3 Error in % of span ความคลาดเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วง e = I read − I ideal 16 mA × 100 % I ideal = 4 + 16 x ref − L R V U R V − L R V e = \frac{I_\text{read} - I_\text{ideal}}{16\ \text{mA}}\times 100\,\% \qquad I_\text{ideal} = 4 + 16\,\frac{x_\text{ref} - LRV}{URV - LRV} e = 16 mA I read − I ideal × 100 % I ideal = 4 + 16 U R V − L R V x ref − L R V
K4 Test uncertainty ratio อัตราส่วนความไม่แน่นอนในการทดสอบ T U R = เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบ ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ ≥ 4 TUR = \frac{\text{เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบ}}{\text{ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ}} \;\ge\; 4 T U R = ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบ ≥ 4
ไม่พบสูตรที่ตรงกัน ลองพิมพ์คำอื่น หรือใช้ภาษาอังกฤษ เช่น inverse, determinant, eigenvalue
เชื่อมกับบทเรียนอื่นในเว็บ
แหล่งอ้างอิงหลักของชุดนี้
คำถามที่พบบ่อย เซนเซอร์กับทรานส์ดิวเซอร์ต่างกันอย่างไร? ตามพจนานุกรมมาตรวิทยาสากล VIM เซนเซอร์ (sensor) คือส่วนของระบบวัดที่ได้รับผลโดยตรงจากปริมาณที่ต้องการวัด เช่น ปลาย Pt100 ที่แช่ในของเหลว ส่วนทรานส์ดิวเซอร์วัด (measuring transducer) คืออุปกรณ์ที่ให้ปริมาณเอาต์พุตซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณอินพุตตามความสัมพันธ์ที่กำหนด เช่น แปลงความดันเป็นแรงดันไฟฟ้า ในงานอุตสาหกรรม ทรานส์ดิวเซอร์ที่ส่งสัญญาณมาตรฐานไปไกลเช่น 4–20 mA เรียกว่าทรานสมิตเตอร์ (transmitter)
ควรเขียน เซนเซอร์ หรือ เซ็นเซอร์? เว็บนี้ใช้ เซนเซอร์ และ ทรานส์ดิวเซอร์ ตามหลักเกณฑ์การทับศัพท์ภาษาอังกฤษของราชบัณฑิตยสภาที่ไม่ใช้ไม้ไต่คู้ในคำทับศัพท์ทั่วไป และใส่ทัณฑฆาตบนพยัญชนะท้ายที่ตามตัวสะกด รูป เซ็นเซอร์ และ ทรานสดิวเซอร์ ก็พบได้ทั่วไปและผู้อ่านเข้าใจตรงกัน เมื่อค้นหาจึงใช้รูปใดก็ได้
ควรเริ่มเรียนวัดคุมจากหน้าไหน? เริ่มจากหลักการเบื้องต้น (ห่วงโซ่การวัด ความคลาดเคลื่อน การตอบสนอง) แล้วไปที่ 4–20 mA และ HART เพราะเป็นภาษากลางของเครื่องมือวัดทุกชนิด จากนั้นเลือกปริมาณที่ใช้ในงาน (อุณหภูมิ ความดัน การไหล ระดับ) และปิดท้ายด้วยแล็บวัดคุมเสมือนเพื่อฝึกควบคุมและวินิจฉัยความผิดพลาด