检测仪表与传感器（变送器）06年ppt课件

1 3 6变送器 3 6 0概述 3 6 1变送器的量程 零点迁移 3 6 2温度变送器 3 6 3差压变送器 3 6 4智能变送器 2 作用 将检测元件的输出信号转换成标准统一信号送往显示仪表或控制仪表进行显示 记录或控制 温度变送器 差压变送器 流量变送器 液位变送器等 分类 根据驱动能源形式电动变送器 电力 气动变送器 压缩空气 根据检测与变送分离与否检测与变送分离 温度变送器检测与变送一起 压力变送器 3 6 0概述 3 工作原理 负反馈原理包括测量 放大和反馈三个部分 图变送器的原理框图 4 根据前图可得 变送器输入与输出的关系为 图变送器的输入输出特性 输入输出特性 式中 K 放大器的放大系数F 反馈部分的反馈系数C 测量部分的转换系数 当KF 1时 5 3 6 1变送器的量程 零点迁移 量程迁移 目的是使变送器输出信号的上限值与测量范围的上限值相对应 图变送器量程调整前后的输入输出特性 改变反馈系数F的大小可以实现量程调整 F大则量程大 F小则量程小 6 零点迁移 目的是使变送器输出信号的下限值与测量范围的下限值相对应 零点调整 xmin 0零点迁移 xmin 0 xmin 0正迁移xmin 0负迁移 图变送器零点迁移前后的输入输出特性 9 分类 连接方式 四线制 供电电源和输出信号分别用两根导线传输 被广泛采用 电源与信号分离 对电流信号的零点和元器件的功耗无严格要求两线制 变送器与控制室之间只用两根导线连接 既是电源线又是信号线 节省电缆 且利于安全防爆 功能 热电偶温度变送器 热电阻温度变送器 直流毫伏变送器 10 热电偶温度变送器量程单元 1 具有热电偶参比端温度补偿功能 2 具有零点迁移 调整及量程迁移功能 3 具有线性化功能 热电阻温度变送器量程单元 1 三线制接法 2 线性化功能 直流毫伏变送器量程单元输入信号为直流毫伏 11 使用温度变送器时应注意的问题 1 使用前都要进行量程迁移和零点迁移 2 温度变送器要与输入信号类型相符 分度号的匹配 接线等热电偶温度变送器 1 分度号一致 2 热电偶的参比端要与变送器上的补偿电阻感受相同温度热电阻温度变送器 1 分度号一致 2 金属热电阻采用三线制接法 半导体热敏电阻不用 12 一体化温度变送器 分为一体化热电偶温度变送器和一体化热电阻温度变送器两种 热电偶温度变送器 把mV信号转换为标准电流输出 热电阻温度变送器 把 信号转换为标准电流输出 所谓一体化温度变送器 是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内 变送器模块和测温元件形成一个整体 可直接安装在被测设备上 输出为统一标准信号4 20mA 这种变送器具有体积小 重量轻 现场安装方便等优点 因而在工业生产中得到广泛应用 由于一体化温度变送器直接安装在现场 但由于变送器模块内部的集成电路一般情况下工作温度在 20 80 范围内 超过这一范围 电子器件的性能会发生变化 变送器将不能正常工作 因此在使用中应特别注意变送器模块所处的环境温度 一体化温度变送器品种较多 其变送器模块大多数以一片专用变送器芯片为主 外接少量元器件构成 常用的变送器芯片有AD693 XTR101 XTR103 IXR100等 下面以AD693构成的一体化温度变送器为例进行介绍 13 AD693的输入信号Ui为热电偶所产生的热电势Et与电桥的输出信号UBD之代数和 如果设AD693的转换系数为K 可得变送器输出与输入之间的关系为 结论 变送器的输出电流I0 与热电偶的热电势Et成正比关系 RCu阻值随温度而变 合理选择RCu的数值可使RCu随温度变化而引起的I1RCu变化量近似等于热电偶因冷端温度变化所引起的热电势Et的变化值 两者互相抵消 W1的作用是调零 W2的作用是调满 量程 一体化热电偶温度变送器简图 14 一体化热电阻温度变送器 AD693构成的热电阻温度变送器采用三线制接法 与热电偶温度变送器的电路大致相仿 只是原来热电偶冷端温度补偿电阻RCu现用热电阻Rt代替 AD693的输入信号Ui为电桥的输出信号UBD 即 同样可求得热电阻温度变送器的输出与输入之间的关系为 15 3 6 3差压变送器 作用 将测量得到的差压 正压 负压 液位 密度等信号转换成标准统一信号 作为显示仪表 控制器或运算器的输入信号 以实现对上述参数的显示 记录或自动控制 类型 力矩平衡式差压变送器 电容式差压变送器 扩散硅式差压变送器 力矩平衡式差压变送器 工作原理 力矩平衡原理 16 3 6 4智能变送器 现场总线控制系统的发展 计算机技术 网络技术等智能变送器 微处理器 先进传感器技术输出信号 模拟和数字两种信号类型 智能温度变送器 智能压力变送器 智能差压变送器等 17 特点 1 基本误差仅为 0 1 测量精度高 性能稳定 可靠 2 零点迁移范围较宽 量程比较大 3 具有温度 热电偶变送器 静压补偿功能 差压变送器 和非线性校正能力 温度变送器 以保证仪表精度 4 输出方式有模拟 数字两种 能够实现双向数据通讯 5 能对变送器进行远程组态调零 调量程和自诊断 以便使用和维护 18 19 发展特征 研究新材料 开发利用新功能 使传感器多功能化 微型化 集成化 数字化 智能化 新材料 新功能的开发 新加工技术的使用多维 多功能化的传感器微型化 集成化 数字化和智能化 3 8现代传感器技术的发展 20 总结 掌握精度定义及与测量误差的关系了解仪表的性能指标初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法了解各种流量计的测量原理 重点是差