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精密隔測　概說 / 緣由 / FSK傳訊特點 / 各式傳訊之特性 / 訊號傳訊型式之誤差解析 / 適用實例 / 應用圖解 / 

精密隔測─耐雷型 FSK數據式傳訊

台禹（得昱）研創　　.

◎　概說　◎

WMO（世界氣象組織）規定水文測驗中，河川水庫之水位觀測，精度須達±3mm。現行水位觀測儀器， 多數水位計於一次儀表即囿於量測方法及所用材料，而不易達成上述要求；此外，部份常規水位傳訊器，亦因襲工業規範而以4 ~ 20 mA之類比（模擬量）訊號傳入記錄器；因該水位訊號需經記錄器內之A/DC變換（類比變換為數位）而出現轉換誤差；若該類比式水位訊號經由訊號線傳出，則會受到雜訊干擾，在記錄器存在之誤差可能大至數公分(2 ~ 5 cm)。為消除類比訊號之雜訊誤差，將數位化測值，以格雷碼形式並行輸出，則所需架設之多心電纜即為一大負擔。

HART為工業上逐漸取代4 ~ 20 mA傳送器之 高級標準，其訊號為4 ~ 20 mA累加FSK型之數據訊號；其雖可展現數位化之高精度傳訊功能，惟其為向下兼容傳統之4 ~ 20 mA，致其防雷能力需另外補強；純FSK傳訊即可擁有HART之高精度，卻具備結構簡單，直接耐雷，特別適於野外使用之優點。

台禹公司之智慧型感測變送器（Smart Transmitter），其二次儀表皆內含數值顯示與FSK調變式輸出；亦即於硬體上，只增加最基本數據機之調變線路（Modem chip），即能增加一般數據機之調變遠傳功能；不但大幅減少硬體之耗佔空間與器件成本，並免除冗贅電源設施及其維護負擔（外接一般數據機之配置，可能使野外測站之直流耗電從30 mA變成300 mA﹗）；且此內含調變線路之二次儀表，元件少、結構一體化，故障率可降至最低。如此，以最小之外加成本，即可發揮 「數據式精密隔測」最高之系統價值。註：HART之商標係HART Communication Foundation所註冊。

◎　緣由　◎　　TOP

早期，台灣試辦水利會輸配水量遙控系統之初，大部分系統都因野外感測設備無法承受雷擊而失敗；本公司歷經各種改良試驗，最後引用FSK隔離調變技術，在雲林濁幹線進水口設置試用，歷經雷雨季之考驗，證實效果極佳； 之後，套用至全台各處山郊野地，數據式傳訊器可謂已克服雷害！自此，各地野外型水位與閘門開度之遙測，再因雷擊損壞的事故，可說已極少再發生！因此，FSK數據式傳訊可 稱戶外隔測之最佳選擇； 且智慧型數據式傳訊器另有維持感測器精度之優點。

〔隔測〕意即：戶外之感測器，經由電纜，傳送訊號至控制室內或另一監控機箱，分隔監測之謂。

◎　FSK傳訊特點　◎　 　　傳訊特點示意圖　　TOP

　感測精密（0.2 cm或0.1 %），靈敏度高。

　感測智能化、校驗及維修皆簡易。

　傳感器本体即有數位字顯示器，可在現場設定，使用最方便。

　傳訊距離可達25km，且避雷性最佳。

　傳感器之感測顯示與傳訊為一體化設計，功耗最低，適野外環境。

　感應器傳回訊號靜止時，監測數值無尾數跳動之現象(閘位計尤需此性能)。