พิมพ์คำที่ต้องการค้นหา ทั้งภาษาไทยและอังกฤษ

  1. หน้าแรก
  2. คลังความรู้
  3. เซนเซอร์และทรานส์ดิวเซอร์

// 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

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต
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

ปริมาณกายภาพT P Q L F Iเซนเซอร์Pt100 · ไดอะแฟรมปรับสภาพ+ADCขยาย · กรองทรานสมิตเตอร์สเกล · วินิจฉัยสัญญาณ/บัส4–20 mA · HARTPLC / DCSเตือน · PIDmeasurandทรานส์ดิวเซอร์ (transducer) แปลงปริมาณหนึ่งเป็นอีกปริมาณหนึ่งภาค 3 และ 4 ของบทนี้ปิดลูปที่วาล์วหรือปั๊ม
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=ΔyΔxy=y0+S x  (เชิงเส้น)S = \frac{\Delta y}{\Delta x} \qquad y = y_0 + S\,x \;(\text{เชิงเส้น})

S2 % of full scale vs % of reading ความคลาดเทียบเต็มสเกลกับเทียบค่าอ่าน

eFS=± a %×FSeRDG=± b %×xeFSx โตขึ้นเมื่อ x เล็กe_{FS} = \pm\,a\,\%\times FS \qquad e_{RDG} = \pm\,b\,\%\times x \qquad \frac{e_{FS}}{x} \text{ โตขึ้นเมื่อ } x \text{ เล็ก}

S3 First-order sensor response การตอบสนองอันดับหนึ่ง

y(t)=y∞(1−e−t/τ)t=τ→63.2 %,    3τ→95 %,    5τ→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\,\%

S4 Range scaling (any standard signal) สเกลสัญญาณมาตรฐาน

x=LRV+s−s0s100−s0 (URV−LRV)(s0,s100)=(4,20) mA, (0,10) V, (3,15) psix = 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}

ทุกบทในชุดนี้

ส่วนที่ 1

รากฐานการวัด หน่วย และมาตรฐาน Foundations, History, Units & Standards

นิยาม ห่วงโซ่การวัด ประวัติและวิวัฒนาการ หน่วย SI เครื่องแปลงหน่วย มาตรวิทยา และมาตรฐานพร้อมประเทศต้นแบบ

20.1 หลักการเบื้องต้นของเซนเซอร์และทรานส์ดิวเซอร์: ห่วงโซ่การวัด ความคลาดเคลื่อน และการตอบสนอง Sensor & Transducer Fundamentals นิยามตาม VIM ห่วงโซ่การวัด หลักการแปลงพลังงาน sensitivity hysteresis nonlinearity %FS กับ %RDG ค่าคงตัวเวลา พร้อมแล็บ 3 ชุด เปิดหน้า →สูตร F1, F2, … 20.2 ประวัติและวิวัฒนาการของเซนเซอร์และเครื่องมือวัดคุม: จากเทอร์โมสโคปถึง Ethernet-APL History & Evolution of Instrumentation เส้นเวลา 400 ปี: ปรากฏการณ์ที่ค้นพบ ยุคนิวแมติก 3–15 psi ยุค 4–20 mA ยุคดิจิทัล HART ฟิลด์บัส และยุคเซนเซอร์อัจฉริยะ พร้อมประเทศต้นกำเนิด เปิดหน้า →สูตร H1, H2, … 20.3 หน่วยและระบบหน่วยสำหรับงานเซนเซอร์: SI ค่าคงตัวนิยามปี 2019 คำนำหน้า และกับดักในดาต้าชีต Units & Systems of Units SI 7 หน่วยฐาน หน่วยอนุพันธ์ทางไฟฟ้า คำนำหน้า ระบบหน่วยอื่น psi kgf gauss กฎการเขียน และเครื่องมือวิเคราะห์มิติ เปิดหน้า →สูตร U1, U2, … 20.4 เครื่องมือแปลงหน่วยออนไลน์ สเกล 4–20 mA และเครื่องมือเดซิเบล Unit Converter Lab แปลงหน่วยแบบพิมพ์นิพจน์ psi bar kgf/cm² °C/°F rpm W/(m·K) สเกลกระแส 4–20 mA และเดซิเบล ทำงานในเบราว์เซอร์ เปิดหน้า →สูตร C1, C2, … 20.5 มาตรฐานการวัดและมาตรวิทยา: การสอบกลับ SI ปี 2019 Josephson และ ITS-90 Metrology & Measurement Standards โซ่การสอบกลับจาก SI ถึงเซนเซอร์หน้างาน ประวัติต้นแบบ มาตรฐานไฟฟ้าควอนตัม จุดคงที่ ITS-90 และเครื่องคิดเลขงบความไม่แน่นอน เปิดหน้า →สูตร M1, M2, … 20.6 มาตรฐานสำหรับเซนเซอร์และเครื่องมือวัด: IEC ISO IEEE ISA NAMUR DIN JIS มอก. และประเทศต้นแบบ Standards & Their Countries of Origin ฐานข้อมูลมาตรฐานที่ค้นหาและกรองได้ พร้อมประเทศและองค์กรต้นแบบ แผนที่ประเทศ และตัวเลือกมาตรฐานตามชนิดเซนเซอร์ เปิดหน้า →สูตร E1, E2, …
ส่วนที่ 2

เครื่องมือวัดตามปริมาณ Measuring Instruments by Quantity

อุณหภูมิ ความดัน อัตราการไหล ระดับ แรงและตำแหน่ง กระแสและแรงดัน ตั้งแต่หลักฟิสิกส์ถึงทรานสมิตเตอร์ในโรงงาน

20.7 การวัดอุณหภูมิ: RTD Pt100 เทอร์โมคัปเปิล เทอร์มิสเตอร์ IC และอินฟราเรด Temperature Measurement สมการ Callendar–Van Dusen ตาม IEC 60751 การต่อ 2/3/4 สาย เทอร์โมคัปเปิล IEC 60584 การชดเชยจุดเย็น Steinhart–Hart ไพโรมิเตอร์ ทรานสมิตเตอร์อุณหภูมิ พร้อมเครื่องคำนวณ เปิดหน้า →สูตร T1, T2, … 20.8 การวัดความดัน: Gauge Absolute DP เบอร์ดอง สเตรนเกจ ไพอีโซรีซิสทีฟ คาปาซิทีฟ และทรานสมิตเตอร์ Pressure Measurement ความดันสัมบูรณ์ เกจ และผลต่าง หลักการเซนเซอร์ทุกแบบ ทรานสมิตเตอร์ DP ซีลไดอะแฟรม การเลือกช่วงและ turndown พร้อมแล็บ เปิดหน้า →สูตร P1, P2, … 20.9 การวัดอัตราการไหล: ออริฟิซ ISO 5167 แม่เหล็กไฟฟ้า อัลตราโซนิก วอร์เท็กซ์ คอริโอลิส และเทอร์ไบน์ Flow Measurement เรย์โนลด์ส์ สมการเบอร์นูลลีสู่ ISO 5167 การถอดรากที่สอง magmeter E = kBDv อัลตราโซนิกเวลาเดินทาง วอร์เท็กซ์ Strouhal คอริโอลิส และตารางเลือกมิเตอร์ เปิดหน้า →สูตร Q1, Q2, … 20.10 การวัดระดับ: ความดันไฮโดรสแตติก DP เรดาร์ FMCW เรดาร์นำคลื่น อัลตราโซนิก ลูกลอย และสวิตช์ระดับ Level Measurement h = ΔP/(ρg) ถังเปิดและถังปิด ขาเปียกขาแห้ง เรดาร์ FMCW 80 GHz TDR อัลตราโซนิก การชดเชยอุณหภูมิ ปริมาตรถังนอน และสวิตช์ระดับ เปิดหน้า →สูตร L1, L2, … 20.11 เซนเซอร์แรง น้ำหนัก ตำแหน่ง และการเคลื่อนที่: สเตรนเกจ โหลดเซลล์ LVDT เอนโค้ดเดอร์ และพร็อกซิมิตี Force, Weight & Position สเตรนเกจและสะพานวีตสโตน โหลดเซลล์ mV/V LVDT เอนโค้ดเดอร์ A/B/Z พร็อกซิมิตีสวิตช์ NPN/PNP และความเร็วรอบ เปิดหน้า →สูตร R1, R2, … 20.12 เซนเซอร์วัดกระแสและแรงดัน: ชันต์ CT ฮอลล์ โรโกวสกี และตัวแบ่งแรงดันแบบแยกโดดเดี่ยว Current & Voltage Sensing ชันต์และ Kelvin หม้อแปลงกระแส IEC 61869 คลาสและภาระ ฮอลล์ open/closed loop ขดโรโกวสกี และการวัดแรงดันแบบแยกโดดเดี่ยว เปิดหน้า →สูตร V1, V2, …
ส่วนที่ 3

สัญญาณมาตรฐานและเครือข่ายอุตสาหกรรม Standard Signals & Industrial Networks

ปรับสภาพสัญญาณและ ADC, 4–20 mA กับ HART, Modbus, ฟิลด์บัสและ Industrial Ethernet, เซนเซอร์อัจฉริยะและ IIoT

20.13 การปรับสภาพสัญญาณและ ADC: บริดจ์ อินสทรูเมนเทชันแอมป์ ฟิลเตอร์ การแยกโดดเดี่ยว และการสุ่ม Signal Conditioning & ADC สะพานวีตสโตน INA CMRR ฟิลเตอร์กันรอยต่อ (anti-aliasing) ความละเอียด LSB ENOB สัญญาณรบกวน การต่อกราวด์ และงบความคลาดเคลื่อนทั้งห่วงโซ่ เปิดหน้า →สูตร A1, A2, … 20.14 สัญญาณมาตรฐานอุตสาหกรรม: 4–20 mA สองสาย 0–10 V NAMUR NE 43 และ HART Standard Signals: 4–20 mA & HART ทำไมต้อง 4–20 mA ลูปสองสาย สามสาย สี่สาย งบแรงดันลูปและความต้านทานโหลด NE 43 HART FSK 1200/2200 Hz พร้อมซิมูเลเตอร์ลูปและโมเด็ม HART เปิดหน้า →สูตร I1, I2, … 20.15 Modbus RTU และ Modbus TCP: RS-485 เฟรม ฟังก์ชันโค้ด รีจิสเตอร์ CRC-16 และ Float32 Modbus RTU & TCP RS-485 การต่อสายและเทอร์มิเนเตอร์ แบบจำลองข้อมูล 4 ตาราง ฟังก์ชันโค้ด 03/04/06/16 คำนวณ CRC-16 และเวลาเฟรม แปลง Float32 สลับไบต์ พร้อมเครื่องสร้างเฟรม เปิดหน้า →สูตร D1, D2, … 20.16 ฟิลด์บัสและ Industrial Ethernet: PROFIBUS DP/PA FOUNDATION Fieldbus IO-Link PROFINET EtherNet/IP EtherCAT และ Ethernet-APL Fieldbus & Industrial Ethernet เปรียบเทียบเครือข่ายภาคสนาม: ชั้นกายภาพ ความเร็ว ระยะ การจ่ายไฟบนสาย ความปลอดภัยในตัว งบกระแสเซกเมนต์ ประเทศต้นกำเนิด และวิธีเลือก เปิดหน้า →สูตร B1, B2, … 20.17 เซนเซอร์อัจฉริยะและ IIoT: MEMS เซนเซอร์ไร้สาย IEEE 1451 OPC UA MQTT และการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ Smart Sensors & IIoT หลักการสมัยใหม่: MEMS วินิจฉัยตัวเอง TEDS WirelessHART ISA100 LoRaWAN OPC UA MQTT NAMUR Open Architecture สถาปัตยกรรม Industry 4.0 และงบพลังงานแบตเตอรี่ เปิดหน้า →สูตร N1, N2, …
ส่วนที่ 4

งานวัดคุมในโรงงานและแล็บ Plant Practice & Virtual Lab

สัญลักษณ์ P&ID ตาม ISA-5.1 การเลือก ติดตั้ง และสอบเทียบ และห้องแล็บวัดคุมเสมือนทั้งระบบ

20.18 สัญลักษณ์และแท็กเครื่องมือวัดบน P&ID ตาม ISA-5.1: อ่าน FT-101 TIC-205 และวงจรควบคุม P&ID Symbols & Instrument Tags (ISA-5.1) ตัวอักษรตัวแรกและตัวตาม สัญลักษณ์วงกลมตามตำแหน่ง เส้นสัญญาณ ตัวอย่างลูปควบคุมระดับ อัตราไหล ความดัน อุณหภูมิ และเครื่องมือถอดรหัสแท็ก เปิดหน้า →สูตร G1, G2, … 20.19 เลือก ติดตั้ง และสอบเทียบเครื่องมือวัด: ช่วงวัด IP Ex SIL การสอบเทียบ 5 จุด ลูปเช็ก และใบรับรอง Selection, Installation & Calibration เช็กลิสต์เลือกเครื่องมือ IP ตาม IEC 60529 พื้นที่อันตราย Ex SIL ตาม IEC 61508/61511 การสอบเทียบ as-found/as-left TUR ลูปเช็กและการแก้ปัญหาหน้างาน เปิดหน้า →สูตร K1, K2, … 20.20 ห้องแล็บวัดคุมเสมือน: ถังน้ำ ปั๊ม วาล์ว ทรานสมิตเตอร์ 4–20 mA Modbus และ PID ในหน้าเดียว Virtual Instrumentation & Control Lab โรงงานจำลองแบบเรียลไทม์: LT FT PT TT ส่ง 4–20 mA เข้า PLC ควบคุม PID ใส่ความผิดพลาด (สายขาด drift ฟองอากาศ) อ่านรีจิสเตอร์ Modbus และใบงาน เปิดหน้า →ซิมูเลเตอร์

เส้นทางเรียนตามบทบาท

นักศึกษาวิศวกรรม · ป.ตรี

หน่วย → มาตรวิทยา → ปริมาณทั้งหก → ปรับสภาพสัญญาณ · ADC → Modbus → PID → แล็บ

วิศวกรโครงการ · ออกแบบระบบ

การไหล → ระดับ → ฟิลด์บัส → IIoT → Ex · SIL → มาตรฐาน

เครื่องมือโต้ตอบเด่น

ลองใช้ซิมูเลเตอร์ลูป 4–20 mA ได้ที่นี่เลย เลื่อนค่ากระบวนการแล้วเลือกความผิดพลาด จากนั้นไปที่ แล็บวัดคุมเสมือน เพื่อควบคุมถังน้ำทั้งระบบ

เครื่องมือหน้า
แล็บวัดคุมเสมือน: ถัง ปั๊ม วาล์ว LT FT PT TT PID Modbus20.20
เครื่องแปลงหน่วย · สเกล 4–20 mA20.4
Pt100 · เทอร์โมคัปเปิล NIST · CJC · NTC20.7
ออริฟิซ ISO 5167 · magmeter · อัลตราโซนิก20.9
ระดับ DP ขาเปียก · เรดาร์ FMCW · ถังนอน20.10
โมเด็ม HART · งบลูป · NE 4320.14
เครื่องสร้างเฟรม Modbus · CRC-16 · Float3220.15
ถอดรหัสแท็ก ISA-5.1 · ใบบันทึกสอบเทียบ20.18 · 20.19

เลือกใช้คำอย่างไร: ข้อกำหนดศัพท์ของชุดนี้

ชื่อหัวข้อมีผลทั้งต่อความถูกต้องทางวิชาการ ความสม่ำเสมอของตำรา และการค้นหา จึงตัดสินใจเป็นหลักเกณฑ์เดียวแล้วใช้ทั้งเว็บ

คำที่ใช้ในเว็บนี้เหตุผลรูปอื่นที่พบ (ค้นหาได้เช่นกัน)
เซนเซอร์ (sensor)หลักเกณฑ์การทับศัพท์ภาษาอังกฤษของราชบัณฑิตยสภาไม่ใช้ไม้ไต่คู้กับคำทับศัพท์ทั่วไป หน่วยงานภาครัฐ เช่น สำนักงานปลัดกระทรวง อว. ใช้รูปนี้ในหัวเรื่อง (ในเนื้อหายังพบทั้งสองรูป สะท้อนว่าการใช้จริงยังไม่นิ่ง จึงยิ่งควรกำหนดให้ชัด) ผู้ผลิตอุปกรณ์จำนวนมากก็ใช้รูปนี้ อีกทั้งเว็บนี้ใช้รูปนี้อยู่แล้วในบทอื่นเกือบทั้งหมด และช่วยแยกจาก "เซ็นเซอร์" ในความหมายการตรวจพิจารณาเนื้อหา (censor) ที่คนไทยใช้กันทั่วไปเซ็นเซอร์ · ตัวรับรู้ · ตัวตรวจจับ
ทรานส์ดิวเซอร์ (transducer)ตามหลักเดียวกัน: พยางค์ trans- มีพยัญชนะท้ายสองตัว ออกเสียงตัวแรกเป็นตัวสะกดและใส่ทัณฑฆาตบน ส (แบบเดียวกับ "ทรานส์ฟอร์เมอร์") ใช้คู่กับภาษาอังกฤษในวงเล็บครั้งแรกของทุกหน้าทรานสดิวเซอร์ · ตัวแปลงพลังงาน · ตัวแปลงสัญญาณ
ทรานสมิตเตอร์ (transmitter)แยกเป็นคำของตัวเอง: ทรานส์ดิวเซอร์ที่ส่งสัญญาณมาตรฐาน (4–20 mA, HART, ฟิลด์บัส) ไปไกล — ที่นี่ s ถูกออกเสียงเป็นต้นพยางค์ถัดไป จึงไม่มีทัณฑฆาตตัวส่งสัญญาณ
ภาคปรับสภาพสัญญาณ (signal conditioning)บรรยายหน้าที่ตรงตัว: กระตุ้น ขยาย กรอง ชดเชย แปลงรูปสัญญาณวงจรปรับแต่งสัญญาณ
ปริมาณที่ต้องการวัด (measurand)ตรงกับนิยาม VIM และไม่ปนกับ "ตัวแปร" ในสมการตัวแปรวัด
การสอบเทียบ · การปรับแต่งแยกกันตาม VIM: calibration คือเปรียบเทียบและบันทึก adjustment คือแก้ไขเครื่องคาลิเบรต
การสอบกลับ (traceability)ศัพท์ที่สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติใช้ความสามารถสอบย้อนกลับ

หมายเหตุความโปร่งใส: ผมยืนยันรูป "เซนเซอร์" จากหลักเกณฑ์การทับศัพท์และการใช้ของหน่วยงานรัฐได้ แต่ยังไม่พบรายการ "transducer" ในพจนานุกรมศัพท์บัญญัติฉบับออนไลน์ รูป "ทรานส์ดิวเซอร์" จึงได้จากการใช้หลักเกณฑ์เดียวกัน หากพบศัพท์บัญญัติที่ต่างออกไปในอนาคต การเปลี่ยนทำได้ทั้งเว็บในขั้นตอนเดียว เพราะทุกหน้าสร้างจากต้นฉบับเดียวกัน คำค้นทั้งสองรูปถูกใส่ไว้ในข้อมูลสำหรับเครื่องมือค้นหาแล้ว

ค้นหาสูตรทั้งหมดในที่เดียว

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

  1. S1Sensitivityความไว (ความชันของคุณลักษณะสถิต)
    S=ΔyΔxy=y0+S x  (เชิงเส้น)S = \frac{\Delta y}{\Delta x} \qquad y = y_0 + S\,x \;(\text{เชิงเส้น})
  2. S2% of full scale vs % of readingความคลาดเทียบเต็มสเกลกับเทียบค่าอ่าน
    eFS=± a %×FSeRDG=± b %×xeFSx โตขึ้นเมื่อ x เล็กe_{FS} = \pm\,a\,\%\times FS \qquad e_{RDG} = \pm\,b\,\%\times x \qquad \frac{e_{FS}}{x} \text{ โตขึ้นเมื่อ } x \text{ เล็ก}
  3. S3First-order sensor responseการตอบสนองอันดับหนึ่ง
    y(t)=y∞(1−e−t/τ)t=τ→63.2 %,    3τ→95 %,    5τ→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\,\%
  4. S4Range scaling (any standard signal)สเกลสัญญาณมาตรฐาน
    x=LRV+s−s0s100−s0 (URV−LRV)(s0,s100)=(4,20) mA, (0,10) V, (3,15) psix = 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}
  5. H1Pneumatic ↔ current signalแปลงสัญญาณลมกับกระแส (ตัวแปลง I/P)
    P=3+12 I−416 psi20 kPa↔4 mA,    100 kPa↔20 mAP = 3 + 12\,\frac{I - 4}{16}\ \text{psi} \qquad 20\ \text{kPa} \leftrightarrow 4\ \text{mA},\;\; 100\ \text{kPa} \leftrightarrow 20\ \text{mA}
  6. T1Callendar–Van Dusen (IEC 60751)ความต้านทานของ Pt100
    R(t)=R0[1+At+Bt2+C(t−100) t3]C=0 เมื่อ t≥0 ∘CR(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}
  7. T2Mean temperature coefficientสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเฉลี่ย α
    α=R100−R0100 R0=0.003 85 ∘C−1(R100=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)
  8. T3Inverse for t ≥ 0 °Cแปลงความต้านทานกลับเป็นอุณหภูมิ
    t=−A+A2−4B(1−R/R0)2Bt = \frac{-A + \sqrt{A^2 - 4B\left(1 - R/R_0\right)}}{2B}
  9. T4IEC 60751 tolerance classesพิกัดความคลาดเคลื่อน
    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}
  10. T5Self-heatingความคลาดจากการร้อนตัวเอง
    ΔT=PE=I2REE=ค่าคงตัวการระบายความร้อน (mW/°C)\Delta T = \frac{P}{E} = \frac{I^2 R}{E} \qquad E = \text{ค่าคงตัวการระบายความร้อน (mW/°C)}
  11. T6Seebeck emfแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเทอร์โมคัปเปิล
    E=∫TcjTh[SA(T)−SB(T)]dT  ≈  SAB (Th−Tcj)E = \int_{T_{cj}}^{T_h} \left[S_A(T) - S_B(T)\right] dT \;\approx\; S_{AB}\,(T_h - T_{cj})
  12. T7Law of intermediate temperaturesกฎอุณหภูมิกลาง
    E(T1,T3)=E(T1,T2)+E(T2,T3)E(T_1, T_3) = E(T_1, T_2) + E(T_2, T_3)
  13. T8IEC 60584-1 tolerance, types K and Nพิกัดความคลาดชนิด 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|)
  14. T9Cold-junction compensationชดเชยจุดเย็น
    E(Th,0)=Eวัด(Th,Tcj)+E(Tcj,0)    ⇒    Th=E−1 ⁣[Eวัด+E(Tcj)]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]
  15. T10β modelแบบจำลองบีตา
    R(T)=R25 exp⁡ ⁣[β(1T−1298.15)]T เป็นเคลวินα=−βT2R(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}
  16. T11Steinhart–Hart (1968)สมการสามพารามิเตอร์
    1T=a+bln⁡R+c (ln⁡R)3\frac{1}{T} = a + b\ln R + c\,(\ln R)^3
  17. T12PTAT voltageแรงดันแปรตามอุณหภูมิสัมบูรณ์
    ΔVBE=kTqln⁡NN=อัตราส่วนความหนาแน่นกระแส\Delta V_{BE} = \frac{kT}{q}\ln N \qquad N = \text{อัตราส่วนความหนาแน่นกระแส}
  18. T13Stefan–Boltzmannรังสีจากพื้นผิว
    M=ε σ T4σ=5.670×10−8 W m−2K−4M = \varepsilon\,\sigma\,T^4 \qquad \sigma = 5.670\times10^{-8}\ \text{W m}^{-2}\text{K}^{-4}
  19. T14Wien's displacement lawความยาวคลื่นที่รังสีสูงสุด
    λmax=2898 μm⋅KT\lambda_\text{max} = \frac{2898\ \mu\text{m}\cdot\text{K}}{T}
  20. P1Pressureความดัน
    P=FA1 Pa=1 N/m21 bar=105 PaP = \frac{F}{A} \qquad 1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2 \qquad 1\ \text{bar} = 10^5\ \text{Pa}
  21. P2Absolute and gaugeสัมบูรณ์กับเกจ
    Pabs=Pg+PatmPatm,std=101.325 kPaΔP=P1−P2P_\text{abs} = P_g + P_\text{atm} \qquad P_\text{atm,std} = 101.325\ \text{kPa} \qquad \Delta P = P_1 - P_2
  22. P3Hydrostatic pressureความดันจากของเหลวสูง h
    P=ρ g h10 m H2O≈98.07 kPa≈0.98 barP = \rho\,g\,h \qquad 10\ \text{m H}_2\text{O} \approx 98.07\ \text{kPa} \approx 0.98\ \text{bar}
  23. P4Differential capacitive cellเซลล์ความจุผลต่าง
    C=εAdCH−CLCH+CL  ∝  ΔPC = \frac{\varepsilon A}{d} \qquad \frac{C_H - C_L}{C_H + C_L} \;\propto\; \Delta P
  24. P5Turndownอัตราส่วนการลดช่วง
    TD=URLspanspan=URV−LRVTD = \frac{URL}{\text{span}} \qquad \text{span} = URV - LRV
  25. P6Total probable error (RSS)ความคลาดรวมแบบรากกำลังสองของผลบวกกำลังสอง
    etot=eref2+etemp2+estatic2+estab2+⋯e_\text{tot} = \sqrt{e_\text{ref}^2 + e_\text{temp}^2 + e_\text{static}^2 + e_\text{stab}^2 + \cdots}
  26. P7% of span vs % of URLแปลงสเปกให้หน่วยเดียวกัน
    e [% span]=e [% URL]×TDe\ [\%\,\text{span}] = e\ [\%\,URL] \times TD
  27. P8Seal head correctionการแก้ศูนย์จากของเหลวบรรจุ
    ΔPhead=ρfill g ΔhΔh=ซีลอยู่สูงกว่าทรานสมิตเตอร์ (+)\Delta P_\text{head} = \rho_\text{fill}\,g\,\Delta h \qquad \Delta h = \text{ซีลอยู่สูงกว่าทรานสมิตเตอร์ (+)}
  28. Q1Volumetric, mass flow and Reynolds numberอัตราไหลและเลขเรย์โนลด์ส
    Qv=vˉAqm=ρ QvReD=ρvˉDμQ_v = \bar v A \qquad q_m = \rho\,Q_v \qquad Re_D = \frac{\rho \bar v D}{\mu}
  29. Q2Ideal DP flow from Bernoulli and continuityอัตราไหลในอุดมคติ
    P1−P2=12ρ(v22−v12),A1v1=A2v2  ⇒  qm=A21−β42 ΔP ρP_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}
  30. Q3ISO 5167-1 orifice equationสมการมาตรฐานของออริฟิซ
    qm=C1−β4  ε  π4d22 ΔP ρ1β=dDq_m = \frac{C}{\sqrt{1-\beta^4}}\;\varepsilon\;\frac{\pi}{4}d^2\sqrt{2\,\Delta P\,\rho_1} \qquad \beta = \frac{d}{D}
  31. Q4Permanent pressure loss (ISO 5167-2)ความดันสูญเสียถาวร
    Δϖ=1−β4(1−C2)−Cβ21−β4(1−C2)+Cβ2  ΔP\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
  32. Q5Square-root relation and low-flow errorรากที่สองและความคลาดที่อัตราไหลต่ำ
    QQmax=ΔPΔPmaxδQQ=12 δ(ΔP)ΔP\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}
  33. Q6Faraday's law in a magmeterกฎของฟาราเดย์
    U=k B D vˉQv=πD4kB UU = k\,B\,D\,\bar v \qquad Q_v = \frac{\pi D}{4kB}\,U
  34. Q7Transit-time ultrasonicอัลตราโซนิกเวลาเดินทาง
    t↑=Lc−vcos⁡θ,t↓=Lc+vcos⁡θ  ⇒  v=L (t↑−t↓)2cos⁡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}}
  35. Q8Vortex sheddingความถี่การหลุดของกระแสวน
    f=St vˉdSt≈0.2f = \frac{St\,\bar v}{d} \qquad St \approx 0.2
  36. Q9Pulse meters: K-factorมิเตอร์เอาต์พุตพัลส์
    Qv=fKV=NpulseKQ_v = \frac{f}{K} \qquad V = \frac{N_\text{pulse}}{K}
  37. Q10Coriolis meterหลักการคอริโอลิส
    qm=Kcal Δtftube=12πkmtube+ρVtube  ⇒  ρ จากความถี่q_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}
  38. L1Hydrostatic levelระดับจากความดัน
    h=Pρ gทรานสมิตเตอร์ต่ำกว่าจุดต่อ d:  P=ρg(h+d)h = \frac{P}{\rho\,g} \qquad \text{ทรานสมิตเตอร์ต่ำกว่าจุดต่อ } d:\; P = \rho g (h + d)
  39. L2Closed tank, dry legถังปิดขาแห้ง
    ΔP=PH−PL=ρg(h+d)LRV=ρgd  (zero suppression)\Delta P = P_H - P_L = \rho g (h + d) \qquad LRV = \rho g d \;(\text{zero suppression})
  40. L3Closed tank, wet legถังปิดขาเปียก
    ΔP=ρg(h+d)−ρwg(H+d)LRV=ρgd−ρwg(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
  41. L4Time of flightเวลาเดินทางไป–กลับ
    R=c t2h=Href−RR = \frac{c\,t}{2} \qquad h = H_\text{ref} - R
  42. L5FMCW radarเรดาร์คลื่นต่อเนื่องกวาดความถี่
    fb=2Rc⋅BT  ⇒  R=c fb T2BΔR=c2Bf_b = \frac{2R}{c}\cdot\frac{B}{T} \;\Rightarrow\; R = \frac{c\,f_b\,T}{2B} \qquad \Delta R = \frac{c}{2B}
  43. L6Speed of sound in airความเร็วเสียงในอากาศ
    c(T)=331.31+T273.15 m/s≈331.3+0.606 Tc(T) = 331.3\sqrt{1 + \frac{T}{273.15}}\ \text{m/s} \approx 331.3 + 0.606\,T
  44. L7Horizontal cylindrical tankปริมาตรในถังทรงกระบอกนอน
    V(h)=L[r2cos⁡−1 ⁣(r−hr)−(r−h)2rh−h2]V(h) = L\left[r^2\cos^{-1}\!\left(\frac{r-h}{r}\right) - (r-h)\sqrt{2rh - h^2}\right]
  45. R1Strain gaugeสเตรนเกจ
    ε=ΔLLσ=E εΔRR=GF⋅ε(GF≈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})
  46. R2Quarter bridgeสเตรนเกจตัวเดียวในบริดจ์
    Vo=Vex GF ε4+2 GF ε  ≈  Vex GF ε4V_o = V_{ex}\,\frac{GF\,\varepsilon}{4 + 2\,GF\,\varepsilon} \;\approx\; \frac{V_{ex}\,GF\,\varepsilon}{4}
  47. R3Half and full bridgeสองและสี่แขนทำงาน
    Vo,half=Vex GF ε2Vo,full=Vex GF εV_{o,\text{half}} = \frac{V_{ex}\,GF\,\varepsilon}{2} \qquad V_{o,\text{full}} = V_{ex}\,GF\,\varepsilon
  48. R4Load cell outputเอาต์พุตของโหลดเซลล์
    Vo=S Vex WWcapS=rated output (mV/V)V_o = S\,V_{ex}\,\frac{W}{W_\text{cap}} \qquad S = \text{rated output (mV/V)}
  49. R5LVDTหม้อแปลงผลต่างเชิงเส้น
    Vo=Vs1−Vs2≈k xเฟสของ Vo บอกทิศ (±x)V_o = V_{s1} - V_{s2} \approx k\,x \qquad \text{เฟสของ } V_o \text{ บอกทิศ } (\pm x)
  50. R6Speed from pulse frequencyความเร็วรอบจากความถี่
    n [rpm]=60 fPPRn\ [\text{rpm}] = \frac{60\,f}{PPR}
  51. R7Angular resolutionความละเอียดมุม
    Δθ=360∘m⋅PPRm=1,2,4\Delta\theta = \frac{360^\circ}{m\cdot PPR} \qquad m = 1, 2, 4
  52. V1Shuntชันต์
    Rsh=VFSIFSP=I2Rsh=I VFSR_\text{sh} = \frac{V_\text{FS}}{I_\text{FS}} \qquad P = I^2 R_\text{sh} = I\,V_\text{FS}
  53. V2Thermal driftความคลาดจากอุณหภูมิ
    ΔRR=TCR×ΔT\frac{\Delta R}{R} = TCR \times \Delta T
  54. V3CT ratioอัตราส่วน CT
    Is=IpNเช่น 400/5 A:N=80I_s = \frac{I_p}{N} \qquad \text{เช่น } 400/5\ \text{A}: N = 80
  55. V4Burdenภาระด้านทุติยภูมิ
    Sb=Isn2 (Rlead,loop+Rdev)Rlead,loop=ρ 2ℓAS_b = I_{sn}^2\,(R_\text{lead,loop} + R_\text{dev}) \qquad R_\text{lead,loop} = \rho\,\frac{2\ell}{A}
  56. V5Protection CT secondary voltageแรงดันที่ CT ป้องกันต้องให้ได้
    Vs≈Isn⋅ALF⋅(Rct+Rb)5P10: ALF=10V_s \approx I_{sn}\cdot ALF\cdot(R_{ct} + R_b) \qquad 5P10:\ ALF = 10
  57. V6Hall voltageแรงดันฮอลล์
    VH=Ibias Bn q tV_H = \frac{I_\text{bias}\,B}{n\,q\,t}
  58. V7Closed-loop (compensated) Hall sensorฮอลล์แบบชดเชยฟลักซ์
    Is=IpNsVout=Is RMI_s = \frac{I_p}{N_s} \qquad V_\text{out} = I_s\,R_M
  59. V8Rogowski coilขดโรโกวสกี
    v(t)=M didt⇒i(t)=1M∫v dtไซน์: V=2πfMIv(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
  60. V9Resistive dividerตัวแบ่งแรงดัน
    Vout=Vin R2R1+R2PR1≈Vin2R1V_\text{out} = V_\text{in}\,\frac{R_2}{R_1 + R_2} \qquad P_{R1} \approx \frac{V_\text{in}^2}{R_1}
  61. A1Three-op-amp instrumentation amplifierอินสทรูเมนเทชันแอมป์แบบสามออปแอมป์
    Vo=(1+2R1RG)R3R2 (V+−V−)V_o = \left(1 + \frac{2R_1}{R_G}\right)\frac{R_3}{R_2}\,(V_+ - V_-)
  62. A2CMRRอัตราการปฏิเสธโหมดร่วม
    CMRR=20log⁡10AdAcmVerr,RTI=Vcm10CMRR/20CMRR = 20\log_{10}\frac{A_d}{A_{cm}} \qquad V_\text{err,RTI} = \frac{V_{cm}}{10^{CMRR/20}}
  63. A3Sampling theorem and alias frequencyทฤษฎีการสุ่มและความถี่ปลอม
    fs>2fmaxfalias=∣f−kfs∣    (k ทำให้ค่าน้อยที่สุด)f_s > 2 f_\text{max} \qquad f_\text{alias} = \left| f - k f_s \right| \;\;(k \text{ ทำให้ค่าน้อยที่สุด})
  64. A4First-order RC low-passฟิลเตอร์ RC อันดับหนึ่ง
    fc=12πRC∣H(f)∣=11+(f/fc)2f_c = \frac{1}{2\pi RC} \qquad |H(f)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (f/f_c)^2}}
  65. A5LSB sizeขนาด 1 LSB
    1 LSB=FSR2N1\ \text{LSB} = \frac{FSR}{2^N}
  66. A6Ideal quantisation SNRSNR ในอุดมคติ
    SNRideal=6.02N+1.76 dBSNR_\text{ideal} = 6.02N + 1.76\ \text{dB}
  67. A7Effective number of bitsจำนวนบิตที่ใช้ได้จริง
    ENOB=SINAD−1.766.02ENOB = \frac{SINAD - 1.76}{6.02}
  68. A8Thermal (Johnson–Nyquist) noiseสัญญาณรบกวนความร้อน
    vn=4kTRB350 Ω, 10 Hz, 300 K: vn≈7.6 nVrmsv_n = \sqrt{4kTRB} \qquad 350\ \Omega,\ 10\ \text{Hz},\ 300\ \text{K}:\ v_n \approx 7.6\ \text{nV}_\text{rms}
  69. A9Chain error budgetงบความคลาดทั้งห่วงโซ่
    etot=esensor2+etx2+eADC2+ewiring2+⋯(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})
  70. I1Linear scalingแปลงกระแสเป็นหน่วยวิศวกรรม
    x=LRV+I−4 mA16 mA (URV−LRV)I=4+16 x−LRVURV−LRVx = LRV + \frac{I - 4\ \text{mA}}{16\ \text{mA}}\,(URV - LRV) \qquad I = 4 + 16\,\frac{x - LRV}{URV - LRV}
  71. I2Sense resistorแปลงกระแสเป็นแรงดัน
    V=I Rs250 Ω: 4–20 mA→1–5 VV = I\,R_s \qquad 250\ \Omega:\ 4\text{–}20\ \text{mA} \to 1\text{–}5\ \text{V}
  72. I3Loop voltage budgetงบแรงดันลูป
    Vs  ≥  Vmin+Imax(Rs+Rwire+Rbarrier+Rother)V_s \;\ge\; V_\text{min} + I_\text{max}\left(R_s + R_\text{wire} + R_\text{barrier} + R_\text{other}\right)
  73. I4Maximum loop resistanceความต้านทานลูปสูงสุด
    Rmax=Vs−VminImaxImax≈22 mAR_\text{max} = \frac{V_s - V_\text{min}}{I_\text{max}} \qquad I_\text{max} \approx 22\ \text{mA}
  74. I5NAMUR NE 43 levelsระดับกระแสตาม NE 43
    วัด: 3.8≤I≤20.5 mAผิดพลาด: 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}
  75. I6HART physical layerชั้นกายภาพของ HART
    บิต 1: 1200 Hzบิต 0: 2200 Hz±0.5 mA1200 bit/s  ⇒  Tbit=833 μs\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}
  76. D1Register number vs PDU addressเลขรีจิสเตอร์กับแอดเดรสในเฟรม
    แอดเดรสในเฟรม=เลขแบบ 4xxxx−4000140001→0x0000,    40010→0x0009\text{แอดเดรสในเฟรม} = \text{เลขแบบ 4xxxx} - 40001 \qquad 40001 \to \texttt{0x0000},\;\; 40010 \to \texttt{0x0009}
  77. D2Modbus CRC-16การตรวจสอบความผิดพลาด
    g(x)=x16+x15+x2+1  (0x8005, กลับบิต 0xA001)ค่าเริ่ม 0xFFFF  ⋅  ส่งไบต์ต่ำก่อนg(x) = x^{16} + x^{15} + x^2 + 1 \;(\texttt{0x8005},\ \text{กลับบิต } \texttt{0xA001}) \qquad \text{ค่าเริ่ม } \texttt{0xFFFF} \;\cdot\; \text{ส่งไบต์ต่ำก่อน}
  78. D3Character timeเวลาต่ออักขระ
    tchar=11 bitbaud(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})
  79. D4RTU framing gapsช่องว่างระหว่างเฟรม
    t3.5=3.5 tchart1.5=1.5 tcharbaud>19200: t3.5=1.75 ms, t1.5=0.75 mst_{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}
  80. D5Polling cycleรอบโพลทั้งบัส
    Tcycle≈∑slaves[(nreq+nresp) tchar+2t3.5+tproc]T_\text{cycle} \approx \sum_{\text{slaves}}\left[(n_\text{req} + n_\text{resp})\,t_\text{char} + 2t_{3.5} + t_\text{proc}\right]
  81. D6IEEE 754 single precisionเลขทศนิยม 32 บิต
    x=(−1)s×1.f×2 e−1270x41BE0000=1.484375×24=23.75x = (-1)^s \times 1.f \times 2^{\,e - 127} \qquad \texttt{0x41BE0000} = 1.484375 \times 2^4 = 23.75
  82. B1MBP physical layer (IEC 61158-2)ชั้นกายภาพ MBP
    31.25 kbit/s  ⇒  Tbit=32 μsManchester: ทุกบิตมีขอบเปลี่ยนกลางบิต → ไม่มีค่าเฉลี่ย DC31.25\ \text{kbit/s} \;\Rightarrow\; T_\text{bit} = 32\ \mu\text{s} \qquad \text{Manchester: ทุกบิตมีขอบเปลี่ยนกลางบิต → ไม่มีค่าเฉลี่ย DC}
  83. B2Segment voltage at the far endแรงดันที่ปลายเซกเมนต์
    Vend=Vps−Itot rloop L  ≥  Vdev,min≈9 VV_\text{end} = V_\text{ps} - I_\text{tot}\,r_\text{loop}\,L \;\ge\; V_\text{dev,min} \approx 9\ \text{V}
  84. B3Maximum trunk length by voltageความยาวสูงสุดตามแรงดัน
    Lmax=Vps−Vdev,minItot rloopและ 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)}
  85. N1Spring–mass accelerometerแอกเซเลอโรมิเตอร์มวล–สปริง
    x=m ak=aωn2ωn=k/mx = \frac{m\,a}{k} = \frac{a}{\omega_n^2} \qquad \omega_n = \sqrt{k/m}
  86. N2Average current of a duty-cycled nodeกระแสเฉลี่ยของโหนดที่หลับ–ตื่น
    D=tonTIˉ=D Ion+(1−D) IsleepD = \frac{t_\text{on}}{T} \qquad \bar I = D\,I_\text{on} + (1 - D)\,I_\text{sleep}
  87. N3Battery lifetimeอายุแบตเตอรี่
    tlife=C (1−kderate)Iˉt_\text{life} = \frac{C\,(1 - k_\text{derate})}{\bar I}
  88. K1Intrinsic safety entity checkการตรวจพารามิเตอร์ความปลอดภัยในตัว
    Uo≤Ui,Io≤Ii,Po≤Pi,Co≥Ci+Ccable,Lo≥Li+LcableU_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}
  89. K2Simplified PFDavgความน่าจะเป็นที่จะล้มเหลวเมื่อถูกเรียกใช้ (สูตรประมาณ)
    PFDavg,1oo1≈λDU TI2PFDavg,1oo2≈(λDU TI)23PFD_\text{avg,1oo1} \approx \frac{\lambda_{DU}\,T_I}{2} \qquad PFD_\text{avg,1oo2} \approx \frac{(\lambda_{DU}\,T_I)^2}{3}
  90. K3Error in % of spanความคลาดเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วง
    e=Iread−Iideal16 mA×100 %Iideal=4+16 xref−LRVURV−LRVe = \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}
  91. K4Test uncertainty ratioอัตราส่วนความไม่แน่นอนในการทดสอบ
    TUR=เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ  ≥  4TUR = \frac{\text{เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบ}}{\text{ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ}} \;\ge\; 4
หัวข้อในชุดนี้บทที่เกี่ยวข้อง
การตอบสนองเวลาของเซนเซอร์ (τ)ระบบอันดับหนึ่ง · ระบบอันดับสอง
ลูปควบคุมระดับ อุณหภูมิ และการจูนPID · การจูน PID
การสุ่มสัญญาณ aliasing และการวิเคราะห์การสั่นDFT · FFT
การวัดด้วยออสซิลโลสโคปและโพรบเทคนิคการวัด
เซนเซอร์กระแสในคอนเวอร์เตอร์เลือกชิปควบคุม
CT ในระบบป้องกันและการวัด PFหลักการป้องกัน · การวัด PF
การเฝ้าติดตามระบบโซลาร์พยากรณ์ · เฝ้าติดตาม

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