德國(guó)BURKERT變送器8320型工作原理
德國(guó)BURKERT變送器8320型工作原理
寶德BURKERT壓力變送器8320型德國(guó)過(guò)程控制閥,,德國(guó)BURKERT執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)程序德國(guó)寶德,分析閥 德國(guó),,德國(guó)BURKERT傳感器,,德國(guó)寶德比例閥,德國(guó)BURKERT質(zhì)量流量變送,,德國(guó)寶德具有防爆認(rèn)證的電磁閥,,德國(guó)6021型比例閥,德國(guó)6021型比例閥德國(guó)比例閥,,德國(guó)寶德比例閥 德國(guó)BURKERT低壓降比例閥,,德國(guó)寶德低壓降比例閥 適用于比例閥控制器 控制器,適用于比例閥 適用于介質(zhì)zui高溫度+180℃角座閥 兩位兩通 冷成型寶德BURKERT壓力變送器8320型德國(guó)寶德8314壓力變送器 • 陶瓷測(cè)量電池 • 兩線制 • 一體式,,固態(tài)結(jié)構(gòu),,可靠性高 • 超過(guò)爆破壓力時(shí)具有介質(zhì)停止系統(tǒng)壓力變送器 8314型一體式壓力變送器可滿(mǎn)足有關(guān)機(jī)械負(fù)載、電磁兼容性(EMC)和工作可靠性的zui高要求,,尤其適用于要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合,。輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。這個(gè)術(shù)語(yǔ)有時(shí)與傳感器通用,。
變送器種類(lèi)很多,總體來(lái)說(shuō)就是由變送器發(fā)出一種信號(hào)來(lái)給二次儀表使二次儀表顯示測(cè)量數(shù)據(jù),。將物理測(cè)量信號(hào)或普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。一般分為:溫度/濕度變送器,,壓力變送器,,差壓變送器,,液位變送器,,電流變送器,電量變送器,,流量變送器,,重量變送器等。
德國(guó)BURKERT變送器8320型工作原理
壓力變送器被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高,、低兩壓力室,,作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上,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,。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí),,致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,,故兩側(cè)電容量就不等,,通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào),。壓力變送器和壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同,,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),,其值被微處理器用來(lái)判定輸入壓力值,。微處理器控制變送器的工作。另外,,它進(jìn)行傳感器線性化,。重置測(cè)量范圍。工程單位換算,、阻尼,、開(kāi)方,,,傳感器微調(diào)等運(yùn)算,,以及診斷和數(shù)字通信。 本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM,,并有三個(gè)16位計(jì)數(shù)器,,其中之一執(zhí)行A /D轉(zhuǎn)換。 D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來(lái)的并經(jīng)校正過(guò)的數(shù)字信號(hào)微調(diào)數(shù)據(jù),,這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改,。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi),即使斷電也保存完整,。 數(shù)字通信線路為變送器提供一個(gè)與外部設(shè)備(如275型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接接口,。此線路檢測(cè)疊加在4-20mA信號(hào)的數(shù)字信號(hào),并通過(guò)回路傳送所需信息,。通信的類(lèi)型為移頻鍵控FSK技術(shù)并依據(jù)BeII202標(biāo)準(zhǔn),。
變送器
什么是變送器的二線制和四線制信號(hào)傳輸方式?
二線制傳輸方式中,供電電源,、負(fù)載電阻,、變送器是串聯(lián)的,即二根導(dǎo)線同時(shí)傳送變送器所需的電源和輸出電流信號(hào),,目前大多數(shù)變送器均為二線制變送器,;四線制方式中,供電電源,、負(fù)載電阻是分別與變送器相連的,,即供電電源和變送器輸出信號(hào)分別用二根導(dǎo)線傳輸,。......
熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上,。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),,與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響,。 目前熱電阻的引線主要有三種方式 ○1二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制:這種引線方法很簡(jiǎn)單,,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān),,因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 ○2三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,,另一端連接兩根引線的方式稱(chēng)為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,,可以較好的消除引線電阻的影響,,是工業(yè)過(guò)程控制中的zui常用的[1]。 ○3四線制:在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱(chēng)為四線制,,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表,??梢?jiàn)這種引線方式可*消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測(cè),。
熱電阻采用三線制接法,。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋,。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻,,其連接導(dǎo)線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻是未知的 且隨環(huán)境溫度變化,,造成測(cè)量誤差,。采用三線制,將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端,,其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,,這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差.德國(guó)BURKERT變送器8320型工作原理
兩線制優(yōu)點(diǎn)
1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,,可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線,;可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用,;
2,、在電流源輸出電阻足夠大時(shí),經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,,不會(huì)產(chǎn)生顯著影響,,因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小,,一般利用雙絞線就能降低干擾;三線制與四線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地,。
3,、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對(duì)于4~20mA兩線制環(huán)路,,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差,,因此,可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn),;
4,、 酸、堿,、鹽濃度變送器
各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接,,不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異,實(shí)現(xiàn)分散采集,,分散式采集的好處就是:分散采集,,集中控制....
5、將4mA用于零電平,,使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便,。
6、在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆,。
三線制和四線制變送器均不具上述優(yōu)點(diǎn)即將被兩線制變送器所取代,,從國(guó)外的行業(yè)動(dòng)態(tài)及變送器芯片供求量即可略知一斑,電流變送器在使用時(shí)要安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)力線上,,而以單片機(jī)為核心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則位于較遠(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控室里,,兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠(yuǎn)。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣,,強(qiáng)電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生各種電磁干擾,,雷電感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖,在這種情況下,,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的一個(gè)棘手問(wèn)題就是如何在惡劣環(huán)境下遠(yuǎn)距離可靠地傳送微小信號(hào),。
兩線 智能變送器
制變送器件的出現(xiàn)使這個(gè)問(wèn)題得到了較好地解決。我們以DH4-20變送模塊為核心設(shè)計(jì)了小型,、價(jià)廉的穿孔型兩線制電流變送器,。它具有低失調(diào)電壓(<30 μV)、低電壓漂移(<0.7μV/C°),、超低非線性度(<0.01%)的特點(diǎn),。它把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4~20 mA的按線性比例變化的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出,然后通過(guò)一對(duì)雙絞線送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入接口上,雙絞線同時(shí)也將位于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的24V工作電源送到電流變送器中,。測(cè)量信號(hào)和電源在雙絞線上同時(shí)傳送,,既省去了昂貴的傳輸電纜,而且信號(hào)是以電流的形式傳輸,,抗*力得到極大的加強(qiáng),。兩線制電流變送器原理如(圖1)所示。
電流輸出型變送器的輸出范圍常用的有0~20mA及4~20mA兩種,,電流變送器輸出zui小電流及zui大電流時(shí),,分別代表電流變送器所標(biāo)定的zui小及zui大額定輸出值。
下面以測(cè)量范圍為以0~100A的電流變送器為例進(jìn)行敘述,。對(duì)于輸出0~20mA的變送器0mA電流對(duì)應(yīng)輸入0A值,,輸出4~20mA的變送器4mA電流對(duì)應(yīng)輸入0A值,兩類(lèi)傳感器的20mA電流都對(duì)應(yīng)100A值,。
對(duì)于輸出0~20mA的變送器,,在電路設(shè)計(jì)上我們只需選擇合適的降壓電阻,在A/D轉(zhuǎn)換器輸入接口直接將電阻上的0-5V或0-10V電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即可,,電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理都比較簡(jiǎn)單,。但劣勢(shì)是無(wú)法判別變送器的損壞,無(wú)法辨別變送器輸出開(kāi)路和短路。對(duì)于輸出4~20mA的變送器,,電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理上都比較煩瑣,。但這種變送器能夠在變送器線路不通時(shí),短路時(shí)或損壞時(shí)通過(guò)能否檢測(cè)到正常范圍內(nèi)的電流(正常時(shí)zui小值也有4mA),來(lái)判斷電路是否出現(xiàn)故障,,變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用,。
由于4~20mA變送器輸出4mA時(shí),在取樣電阻上的電壓不等于0,,直接經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不為0,,單片機(jī)無(wú)法直接利用,通過(guò)公式計(jì)算過(guò)于復(fù)雜,。因此一般的處理方法是通過(guò)硬件電路將4mA在取樣電阻上產(chǎn)生的電壓降消除,,再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。這類(lèi)硬件電路*RCV420,是一種精密的I/V轉(zhuǎn)換電路,還有應(yīng)用LM258自搭的I/V轉(zhuǎn)換電路,這個(gè)電路由兩線制電流變送器產(chǎn)生的4~20mA電流與24V以及取樣電阻形成電流回路,,從而在取樣電阻上產(chǎn)生一個(gè)1-5V壓降,,并將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來(lái)在集成電路LM258的2腳產(chǎn)生一個(gè)固定的電壓值,,用于抵消在取樣電阻上4mA電流產(chǎn)生的壓降,。所以當(dāng)兩線制電流變送器為zui小值4mA時(shí),LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V,。LM258與其相連接的電阻構(gòu)成可調(diào)整電壓放大電路,,將兩線制電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進(jìn)行放大并通過(guò)LM258的1腳輸出至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,供單片機(jī)CPU讀入,通過(guò)數(shù)據(jù)處理方法將兩線制電流變送器的4-20mA電流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式顯示出來(lái),。
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