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2017-8-25 閱讀(781)
德國(guó)西門子SIEMENS變送器是將感受的物理量,、化學(xué)量等信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量和傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的裝置,，是單元組合儀表的組成部分,。德國(guó)西門子SIEMENS變送器也可以說(shuō)是一種輸出為標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的傳感器,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器組成原理
德國(guó)西門子SIEMENS變送器是基于負(fù)反饋原理工作的，它主要由測(cè)量部分,、放大器和反饋部分組成,。
測(cè)量部分用于檢測(cè)被測(cè)變量x，并將其轉(zhuǎn)換成能被放大器接受的輸入信號(hào)Zi(電壓,、電流,、位移、作用力或力矩等信號(hào)),。反饋部分則把德國(guó)西門子SIEMENS變送器的輸出信號(hào)y轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)Zf,，再回送至輸入端。Zi與調(diào)零信號(hào)Zo的代數(shù)和同反饋信號(hào)Zf進(jìn)行比較,，其差值ε送入放大器進(jìn)行放大,，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)y。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器影響因素
電路中影響德國(guó)西門子SIEMENS變送器精度的因素很多,，主要的有以下幾種,。
(1)非線性元件的影響 常規(guī)的電壓,、電流德國(guó)西門子SIEMENS變送器多為交流變換器(小互感器)，次級(jí)工頻交流信號(hào)經(jīng)過(guò)整流,、濾波,、穩(wěn)壓后獲得zui終的直流信號(hào)。由于整流二極管,，它們是非線性器件,，因此它的電壓、電流曲線均存在非線性特征,。
(2)德國(guó)西門子SIEMENS變送器鐵芯的影響常規(guī)德國(guó)西門子SIEMENS變送器變換中均采用鐵芯材料作為導(dǎo)磁介質(zhì),。一方面由于鐵磁材料所表現(xiàn)出來(lái)的非線性特征(磁化喵線的起始區(qū)和飽和區(qū))，并非是一種理想的線性傳輸關(guān)系,，因此必然會(huì)對(duì)德國(guó)西門子SIEMENS變送器的精度產(chǎn)生影響,。另一方面，由于鐵磁材料的磁滯性,，鐵芯對(duì)德國(guó)西門子SIEMENS變送器的精度也會(huì)產(chǎn)生影響,。一般在工頻范圍內(nèi)，常規(guī)的硅鋼片滯后角度在0°～15°內(nèi)變化,，而這個(gè)滯后角度的存在相當(dāng)于增加了無(wú)功功率的成分,，由于常規(guī)功率德國(guó)西門子SIEMENS變送器是把電壓和電流信號(hào)通過(guò)乘法器運(yùn)算得出功率，所以這個(gè)滯后角度也會(huì)影響到功率德國(guó)西門子SIEMENS變送器的精度,。
(3)運(yùn)算放大器的影響 常規(guī)電量德國(guó)西門子SIEMENS變送器大多由運(yùn)算放大器組成,，溫度對(duì)運(yùn)算放大器的工作影響很大,，溫度發(fā)生變化,，“零”點(diǎn)漂移，使得工作點(diǎn)不穩(wěn)定,，直接影響了德國(guó)西門子SIEMENS變送器的精度和可靠性,。
(4)德國(guó)西門子SIEMENS變送器整定值選取的影響 德國(guó)西門子SIEMENS變送器的整定值雖然在選取時(shí)盡可能接近滿值，但實(shí)際使用時(shí)德國(guó)西門子SIEMENS變送器往往不能工作在線性區(qū)而造成誤差,。
(5)阻抗不匹配造成的誤差影響
(6)系統(tǒng)不平衡的影響 常規(guī)德國(guó)西門子SIEMENS變送器計(jì)算功率一般近似認(rèn)為系統(tǒng)是平衡的,，但實(shí)際上是不平衡的，系統(tǒng)的這種不平衡往往也對(duì)德國(guó)西門子SIEMENS變送器的精度產(chǎn)生影響,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器選型注意
德國(guó)西門子SIEMENS變送器的選型通常根據(jù)安裝條件,、環(huán)境條件、儀表性能,、經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用介質(zhì)等方面考慮,。實(shí)際運(yùn)用中分為直接測(cè)量和間接測(cè)量；其用途有過(guò)程測(cè)量,、過(guò)程控制和裝置聯(lián)鎖,。常見(jiàn)的德國(guó)西門子SIEMENS變送器有普通壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器,、差壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器、單法蘭德國(guó)西門子SIEMENS變送器,、雙法蘭德國(guó)西門子SIEMENS變送器,、插入式法蘭德國(guó)西門子SIEMENS變送器等。
壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器和差壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器單從名詞上講測(cè)量的是壓力和兩個(gè)壓力的差,，但它們間接測(cè)量的參數(shù)是有很多的,。如壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器，除測(cè)量壓力外,，它還可以測(cè)量設(shè)備內(nèi)的液位,。在常壓容器測(cè)量液位時(shí)，需用一臺(tái)壓變即可,。當(dāng)測(cè)量受壓容器液位時(shí),，可用兩臺(tái)壓變，即測(cè)量下限一臺(tái),，測(cè)量上限一臺(tái),，它們的輸出信號(hào)可進(jìn)行減法運(yùn)算，即可測(cè)出液位,，一般選用差壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器,。在容器內(nèi)液位與壓力值不變的情況下它還可以用來(lái)測(cè)量介質(zhì)的密度。壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器的測(cè)量范圍可以做的很寬,，從絕壓0開(kāi)始可以到100MPa（一般情況）,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器作用功能
德國(guó)西門子SIEMENS變送器的作用是檢測(cè)工藝參數(shù)并將測(cè)量值以特定的信號(hào)形式傳送出去，以便進(jìn)行顯示,、調(diào)節(jié),。
在自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用是將各種工藝參數(shù)如溫度、壓力,、流量,、液位、成分等物理量變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),，再傳送到調(diào)節(jié)器和指示記錄儀中,，進(jìn)行調(diào)節(jié)、指示和記錄,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器常見(jiàn)故障
1,、安裝時(shí)應(yīng)使德國(guó)西門子SIEMENS變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向，如果安裝條件限制,，則應(yīng)安裝固定后調(diào)整德國(guó)西門子SIEMENS變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值,。
2、殘存的壓力釋放不出,，因此傳感器零位又下不來(lái),。排除此原因的*方法是將傳感器卸下,，直接察看零位是否正常，如果正常更換密封圈再試,。
3,、加壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器輸出不變化，再加壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器輸出突然變化,，泄壓德國(guó)西門子SIEMENS變送器零位回不去,。 產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。
4,、是否符合供電要求,；電源與德國(guó)西門子SIEMENS變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無(wú)接線錯(cuò)誤。如果德國(guó)西門子SIEMENS變送器接線端子上無(wú)電壓或極性接反均可造成德國(guó)西門子SIEMENS變送器無(wú)電壓信號(hào)輸出,。
5,、壓力傳感器及德國(guó)西門子SIEMENS變送器的外殼一般需接地，信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè),，傳感器及德國(guó)西門子SIEMENS變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾,。傳感器及德國(guó)西門子SIEMENS變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。
6,、用戶在選擇壓力傳感器及德國(guó)西門子SIEMENS變送器時(shí),，應(yīng)充分了解壓力測(cè)量系統(tǒng)的工況，根據(jù)需要合理選擇,，使系統(tǒng)工作在*狀態(tài),，并可降低工程造價(jià)。
7,、通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè),。測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。
8,、壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器要求每周檢查一次,，每個(gè)月檢驗(yàn)一次,，主要是清除儀器內(nèi)的灰塵,，對(duì)電器元件認(rèn)真檢查，對(duì)輸出的電流值要經(jīng)常校對(duì),，壓力德國(guó)西門子SIEMENS變送器內(nèi)部是弱電,，一定要同外界強(qiáng)電隔開(kāi)。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器發(fā)展方向
常規(guī)的德國(guó)西門子SIEMENS變送器無(wú)論怎樣提高精度,，但仍然克服不了它固有的工作特性,，誤差是不可避免的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,，為高性能德國(guó)西門子SIEMENS變送器的研發(fā),、生產(chǎn)提供廣闊的前景,。單片機(jī)交流采樣德國(guó)西門子SIEMENS變送器具有很高的性價(jià)比，精度較高,，工作穩(wěn)定可靠,，不用經(jīng)常調(diào)校。
單片機(jī)交流采樣德國(guó)西門子SIEMENS變送器具有以下特點(diǎn),。
(1)采樣周期和采樣時(shí)機(jī)
1)采樣周期的選擇在電網(wǎng)中高次諧波分量不大的情況下,，采樣周期可選取8次、12次等低速率方式,，這對(duì)單片機(jī)及其設(shè)備的要求較低,，數(shù)據(jù)處理也簡(jiǎn)單；如果電網(wǎng)中高次諧波分量較大,，這時(shí)就必須提高采樣速率,。
2)采樣的時(shí)機(jī)選擇特別是在低速率采樣方式中，如果采樣時(shí)機(jī)恰好在高次諧波的峰谷點(diǎn),，將對(duì)精度有很大的影響,。所以，在器件和技術(shù)允許范圍內(nèi),，應(yīng)盡量提高采樣頻率,，這樣對(duì)電網(wǎng)中的干擾影響起抑制作用。
(2)鐵芯非線性補(bǔ)償單片機(jī)交流采樣德國(guó)西門子SIEMENS變送器能實(shí)現(xiàn)分段對(duì)鐵芯的非線性補(bǔ)償,。根據(jù)精度要求和鐵芯本身的特性,，對(duì)每個(gè)鐵芯有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償曲線，并且可以實(shí)現(xiàn)分段補(bǔ)償,。
(3)鐵芯磁滯角度的補(bǔ)償 由于單片機(jī)具有存儲(chǔ)功能,，鐵芯的磁滯角補(bǔ)償變得很簡(jiǎn)單。在對(duì)鐵芯進(jìn)行磁滯角測(cè)量后,，把每個(gè)鐵芯的磁滯角度存入單片機(jī),，通過(guò)程序作相移處理。這種補(bǔ)償*可理想化,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器分類
1,、德國(guó)西門子SIEMENS變送器按輸出信號(hào)類型可分為電流輸出型和電壓輸出型兩種。
(1)電壓輸出德國(guó)西門子SIEMENS變送器具有恒壓源的性質(zhì),，PLC模擬量輸入模塊的電壓輸入端的阻抗很高,，如果傳輸距離較遠(yuǎn)，微小的干擾信號(hào)電流在模塊的輸入阻抗上將產(chǎn)生較高的干擾電壓,，所以遠(yuǎn)程傳送的模擬電壓信號(hào)的抗干擾能力較差,。但適合于將同一信號(hào)送到并聯(lián)的多個(gè)儀表上，且安裝簡(jiǎn)單，拆裝其中某個(gè)儀表不會(huì)影響其他儀表的工作,，對(duì)輸出級(jí)的耐壓要求降低,，從而提高了儀表的可靠性。電壓信號(hào)的范圍為1～5 V,、0～10 v,、一10～10 V，首先為1～5 V,、0～10 V,。
(2)電流輸出型德國(guó)西門子SIEMENS變送器具有恒流源的性質(zhì)，恒流源的內(nèi)阻很大,。PLC模擬量輸入模塊的輸入為電流時(shí),，輸入阻抗較低，線路上的干擾信號(hào)在模塊上產(chǎn)生的干擾電壓很低,，所以模擬量電流信號(hào)適用于遠(yuǎn)程傳輸,，在使用屏蔽電纜信號(hào)線時(shí)可達(dá)數(shù)百米。電流信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)為0～10 mA,、0～20 mA,、4～20 mA，為4～20 mA,，0 mA通常被用作電路故障或電源故障指示信號(hào),。
電流信號(hào)傳輸與電壓信號(hào)傳輸各有特點(diǎn)。電流信號(hào)適合于遠(yuǎn)距離傳輸,，電壓信號(hào)使儀表可采用“并聯(lián)制”連接,。因此在控制表系統(tǒng)中，進(jìn)出控制室的傳輸信號(hào)采用電流信號(hào),，控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號(hào),，即連線的方式是電流傳輸、并聯(lián)接收電壓信號(hào)的方式,。
德國(guó)西門子SIEMENS變送器分為二線制和四線制兩種,。四線制德國(guó)西門子SIEMENS變送器有兩根電源線和兩根信號(hào)線，對(duì)電流信號(hào)的零點(diǎn)幾元件的功耗無(wú)嚴(yán)格要求,。二線制德國(guó)西門子SIEMENS變送器只有兩根外部接線,，它們既是電源線又是信號(hào)線，電流信號(hào)的下限不能為零,，但二線制德國(guó)西門子SIEMENS變送器的接線少,，傳送距離長(zhǎng)，在工業(yè)中應(yīng)用,。
2、根據(jù)所使用的能源不同，德國(guó)西門子SIEMENS變送器分為氣動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器和電動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器兩種,。
(1)氣動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器
氣動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器以干燥,、潔凈的壓縮空氣作為能源，它能將各種被測(cè)參數(shù)(如溫度,、壓力,、流量和液位等)變換成0．02～0.1IMPa的氣壓信號(hào)，以便傳送給調(diào)節(jié),、顯示等單元組合式儀表,，供指示、記錄或調(diào)節(jié),。氣動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,，工作比較可靠，對(duì)電磁場(chǎng),、放射線及溫度,、濕度等環(huán)境影響的抗干擾能力較強(qiáng)，能防火,、防爆,，價(jià)格也比較便宜,；缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢,，傳送距離受到限制,，與計(jì)算機(jī)連接比較困難。
(2)電動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器
電動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器以電為能源,，信號(hào)之間比較方便,，適用于遠(yuǎn)距離傳送，便于與電子計(jì)算機(jī)連接,。近年來(lái)也可做到防爆以利安全使用,。其缺點(diǎn)是投資一般較高，受溫度,、濕度,、電磁場(chǎng)和放射線的干擾影響較大：電動(dòng)德國(guó)西門子SIEMENS變送器能將各種被測(cè)參數(shù)變換為0～10mA或4～20mA(直流電流的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)),，以便傳送給自動(dòng)控制系統(tǒng)巾的其他單元,。
