过程控制仪表与装置-5第二章变送器课件.ppt

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1、第二章变送器和转换器变送器是基于负反馈原理工作的。构成原理如下：测量部分调零、零点迁移放大器FXYCKZiZ0Zf变送器的构成原理图测量部分用以检测被测量X,并将其转换成能被放大器接受的输入信号Zi(电压、电流、位移、作用力或力矩等信号）第一节变送器的构成反馈部分则把变送器的输出信号Y转换成反馈信号Zf，再回送至输入端。Zi与调零信号Z0的代数和同反馈信号Zf进行比较，其差值ε送入放大器进行放大，并转换成标准输出信号Y.讨论：1、量程调整xyymaxyminxminx1maxx2max2、零点调整和零点迁移目的：使变送

2、器输出信号的下限ymin与测量范围的下限xmin相对应。零点调整：xmin=0对应ymin;零点迁移:xmin=0对应yminyyyxxmaxxminxmaxxxmin未迁移xxmaxxmin正迁移负迁移零点迁移的方法：输入转换调零、零点迁移放大器FXYCKZiZ0Zf注意：零点迁移（Z0)，量程不变；量程调节（F），则零点变；量程调节（C），则零点不变。例：有一台DDZ-III型温度变送器，精度1级，出厂时量程调为：0~1300℃①用这台变送器测量一加热炉的温度（温度范围800~900℃），问：产生的最大绝对误差是多少

3、？变送器的灵敏度为多少？②将变送器的零点迁至700℃，量程调为700~1000℃，问：这时变送器的最大绝对误差是多少？灵敏度为多少？℃℃℃℃xyCKZiZfFyZfxZi4、线性化第二节差压变送器作用：差压变送器是将液体、气体或蒸汽的压力、流量、液位等工艺变量转换成统一的标准信号，作为指示记录仪、调节器或计算机装置的输入信号，以实现对上述变量的显示、记录或自动控制。一、力平衡式差压变送器(一)概述测量部分位移检测放大器杠杆系统电磁反馈机构力平衡式差压变送器构成方框图基于力矩平衡原理工作:以电磁反馈力产生的力矩,去平衡输入

4、力产生的力矩.由于采用了深度负反馈,因而测量精度较高,且保证了被测差压与输出电流之间的线性关系.8周(二)工作原理和结构>P1P2调零O1主杠杆副杠杆F1F3F2矢量机构调量程I01.工作原理变送器信号传输方框图如下:F1F3F2L3L2L1杠杆系统受力图2、零点及量程调整（1）调零及零点迁移F2L3L2L1零点迁移：通过调节迁移弹簧来实现。F2L3L2L1（2）量程调整（三）低频位移检测放大器作用：将副杠杆上检测片的微小位移S转换成直流输出电流I0.1、差动变压器由检测片（衔铁）、上、下罐型磁芯和四组线圈构成。匝数相同

5、的原边两组线圈和副边两组线圈分别绕在上、下罐型磁芯的芯柱上，且原边线圈是同相连接的，副边线圈是反相连接的。2、低频放大器由振荡器、整流滤波及功率放大器三部分组成。（1）振荡器它是一个采用变压器耦合的LC振荡电路。由变压器原边电感LAB和电容C4构成并联谐振回路。VD1,VD2,R6--构成分压式偏置电路；R2—电流负反馈电阻，稳定VT1的直流工作点。振荡条件分析：相位条件：只要UCD与UAB的相位相同，则反馈信号与放大器的输入信号同相，电路就形成正反馈。振幅条件：KF=1只要选择合适的电路参数，容易满足。讨论：检测片位移

6、S与振荡器输出电压UAB之间的关系：K----放大器的电压放大系数，K=UAB/UCD,非线性；F----反馈系数，F=UCD/UAB,在铁芯未饱和的情况下F线性。(2)整流滤波输出电压UAB经二极管VD4整流，通过R8,R9和C5滤波，得到平滑的直流电压信号，再送至功放级放大。(3)功率放大器二、电容式差压变送器（一）概述电容式差压变送器是没有杠杆机构的变送器。它采用差动电容作为检测元件，整个变送器无机械传动、调整装置，并且测量部分采用全封闭焊接的固体化结构。因此，仪表结构简单、性能稳定、可靠，具有较高的精度。变送器包

7、括测量部分和转换放大电路两部分：（二）测量部件P1P2隔离膜片中心感压片弧型电极感压片与其两边的弧形电极形成电容Ci1和Ci2，无差压输入时，Ci1=Ci2，其容量若为：150~170uF。（三）转换放大器作用：将差动电容的相对变化值，转换成标准的电流输出信号。1、电容-电流转换电路（1）振荡器变压器反馈型振荡电路；振荡条件：相位，幅值，c.振荡器由放大器IC1的输出电压U01供电，从而使IC1能控制振荡器的幅值；d.L,C分别为振荡器输出的等效电感和等效电容，L,C组成并联谐振电路，其频率也就是该振荡器的工作频率，约为

8、3KHZ.e.C取决于变送器的差动电容，差动电容又随输入差压而变，因此该振荡器的工作频率是变化的。(2)解调和振荡控制电路①解调器②振荡控制放大器IC1的作用，就是使流过VD3,VD7和VD1,VD5的电流之和I1+I2等于常数。(3)线性调整电路(9周）2、放大及输出限幅电路作用：将电流信号Ii放大，并输出4~20