第2章变送器_过程控制仪表及装置.ppt

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1、第2章变送器变送器在自动检测和控制系统中的作用，是将各种工艺参数，如温度、压力、流量、液位、成分等物理量转换成统一的标准信号，以供显示、记录或控制之用掌握变送器的作用、种类、构成原理掌握变送器量程调整、零点调整及零点迁移的目的理解电容式差压变送器测量、转换和放大部分的工作原理了解其它差压变送器的构成、特点掌握架装式温度变送器量程单元和放大单元的作用，调零、调量程的方法掌握一体化温度变送器的功能、构成和特点能进行差压变送器的选用、安装、调校和维护能完成电容式差压变送器、架装式温度变送器的实训项目能处理常见故障知识目标技能目标第2章变

2、送器第2章变送器2.1概述2.2电容式差压变送器2.3其他差压变送器2.4温度变送器按照被测参数分类差压变送器压力变送器温度变送器液位变送器流量变送器等变送器的理想输入输出特性xyxminxmaxyminymaxxmin可能＝0，也可能≠02.1概述一、变送器的构成原理二、变送器的一些共性问题一、变送器的构成原理测量部分放大器反馈部分x测量部分Ki变送器的组成：zi放大器Koy反馈部分Kfzf+－零点调整零点迁移+z0关键环节：当满足KoKf>>1的条件时输入输出关系xKiziKoyKfzf+－+z0?y=如果，[ymin，yma

3、x]与[xmin，xmax]，如何调整？1.调整Ki、Kf可以改变线性关系的斜率，调试会影响零点2.调整z0可以改变零点，同时也会引起线性关系的平移1.量程调整量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出信号y与输入信号x之间的比例系数xyxminxmaxyminymax使变送器的输出信号上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应二、变送器的一些共性问题量程调整的方法改变反馈部分的反馈系数Kf改变测量部分转换系数KiKf↑Ki↑量程量程↑↓2.零点调整零点调整的方法调Z0使变送器的输出信号下限值ymin与

4、测量范围的下限值xmin=0相对应xy0xmaxyminymax3.零点迁移使变送器的输出信号下限值ymia与测量范围的下限值xmin相对应，在xmin=0时，称为零点调整，在xmin≠0时，称为零点迁移当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；当测量的起始点由零变为某一负值，称为负迁移·零点调整使变送器的测量起始点为零·零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值:xminxyxmaxyminymax0xmaxxminxmax零点迁移的方法调Z02.2电容式差压变送器一、结构组成二、整机特性三、差压变送器选用、安装和维护2.2电

5、容式差压变送器电容式差压变送器采用差动电容作为检测元件一、结构组成：由测量部件、转换电路、放大电路三部分组成二、工作原理：当Δpi↑→感压膜片ΔS↑→ΔCi↑→Ii↑→与Iz、If综合比较→ΔI↑→I0↑框图感压膜片电容-电流转换器ΔPi↑ΔCi2-Ci1δc↑Ii放大和输出限制电路反馈电路-If调零、迁移电路I‘I0(I2-I1)0～100kPa4～20mA差动电容ΔS↑测量部件转换电路放大电路（一）测量部件ΔPi→Δci↑δc=k2·k1·ΔPi1．作用ΔPi↑→电容的变化量ΔCi2．结构（画出测量部件示意图）3．工作原理：当

6、ΔPi↑→ΔS↑→ΔCi2-Ci1↑→δc↑感压膜片差动电容ΔPi↑ΔS↑ΔCi2-Ci1δc↑（1）差压-位移转换：ΔPi↑→ΔS↑（2）位移-电容转换：ΔS↑→δc↑一、结构组成返回作用：电容的相对变化量δc→差动电流Ii，并实现非线性补偿。测量部件电容-电流转换器ΔPi↑ΔCi2-Ci1δc↑Ii(I2-I1)i各组成部分的作用及原理（画出简化线路）结构组成:振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路。（二）转换电路框图振荡器解调器线性调整IC1基准电压稳压源IC3功放限流负反馈调零零迁RLIoE－If＋IdIz（│）Vc

7、Vr差动电容1.振荡器–如何振荡？U01为运算放大器Ai的输出电压，作为振荡器的供电电压，因此U01的大小可控制振荡器的输出幅度。振荡器为变压器反馈振荡器LC串联谐振振荡器的等效电路(仅包括3组中的1组)向电容式压力传感器的Ci1和Ci2提供高频电源电容一电流转换电路将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号Id，非线性补偿功能差动信号Id=（i2－i1）共模信号Ic=（i2+i1）当共模信号Ic保持不变时，Id与输入差压ΔP之间成比例关系然后，把差动信号Id经电流放大电路放大成4~20mA的输出电流I02.解调器1.振荡器输出

8、为正半周时（同名端为正）T1(2)→VD6、VD6→C2→Ci2→C17→C11→T1(11)(2)电流i1的路线为:T1(3)→R4→VD7、VD3→C1→Ci1→C17→R6∥R8→T1(10)对通过差动电容Ci1、Ci2的高频电流进行半波整流