HG第三章检测仪表与传感器(变送器)06年

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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1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2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3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

2、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，43.6.1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。5零点迁移：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≠0xmin>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6分类：连接方式：四线制：供电电源和输出信号分

3、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9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10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

4、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11一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Ω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～

5、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。12I1I

6、2VT1AD693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：①变送器的输出电流I0与热电偶的热电势Et成正比关系。②RCu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。③W1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13一体化热电阻温度变送器I2I1VT1AD693构成的热电阻温度变送器采用三线制接法，与热电偶

7、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143.6.3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153.6.4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

8、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。16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