过程仪表第2章变送器课件.ppt

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1、第2章变送器变送器是自动控制系统中的一个重要组成部分，在各种工业过程自动控制系统中，变送器对温度、压力、液位、流量、成分等物理量进行测量，并转换成统一的标准信号。本章主要内容：概述差压及压力变送器DDZ-Ⅲ型温度变送器流量变送器液位变送器成分分析仪表二线制变送器的电路分析及设计智能压力变送器1调节器(控制器)被控对象测量变送环节(传感器、变送器)+－x执行器zeuqyf2.1概述1.概述：2过程控制系统由检测变送器、调节器、执行器和被控过程组成。检测变送器将被控参数如温度、压力、流量、液位、PH值以及成分量、状态量等检测出来，

2、并变换成相应的统一标准信号，供系统显示、记录或进行下一步的调整控制作用。在任何系统的自动控制中变送器都是首要环节和重要组成部分，只有获得精确和可靠的被控参数，才能进行准确的数据处理，进而才能获得高质量的控制效果。3检测变送单元实际上包括两部分内容，首先是将被控参数检测出来，然后变送器将其变换成统一标准信号。由于利用单元组合仪表能方便灵活地组成各种难易程度的过程控制系统，因此，它在过程控制系统中应用极为广泛。单元组合仪表有气动单元组合仪表和电动单元组合仪表两大系列。表2-1是DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型仪表的性能比较。4表2-1D

3、DZ-Ⅱ型与DDZ-Ⅲ型仪表的性能比较系列DDZ-ⅡDDZ-Ⅲ信号、传输方式、供电信号DC0～10mADC4～20mA、DC1～5V传输方式串联制(电流传送电流接收)并联制(电流传送电压接收)现场变送器连接方式四线制三线制供电AC220V单独供电DC24V集中供电并有断电备用电源防爆型式和电气元件开关防爆型式防爆型安全火花型安全栅无有电气元件分立元件集成组件结构、线路设计和功能差压变送器双杠杆机构①矢量机构温度变送器无线性化电路有线性化电路调节器偏差指示硬手动手动－自动切换需先平衡无保持电路功能一般全刻度指示和偏差指示硬手动和

4、软手动软手动－自动切换可直接切换有保持电路功能多样系统构成一般灵活多样与计算机联用兼容性差兼容性好5本章主要介绍DDZ-Ⅲ型变送器及各种微型化、智能化变送器的原理及主要工作特性。从使用的角度来说，变送器量程调整、零点调整和零点迁移的概念是很重要的。量程调整或称满度调整，其目的是使变送器输出信号的上限值（或满度值）与输入测量信号上限值相对应。量程调整相当于改变变送器的灵敏度，即输入输出特性的斜率，见图2-1。图2-1变送器的量程调整6变送器零点调整的目的是使其输出信号的下限值与输入信号的下限值相对应。在xmin=0时为零点调整；

5、见图2-2a。将变送器的测量起始点由零点迁移到某一正值或负值，称为零点迁移。在xmin≠0时为零点迁移。xmin＞0正迁移、xmin＜0负迁移。。零点迁移有正迁移和负迁移，见图2-2b和图2-2c。图2-2变送器的零点调整与零点迁移a)零点调整b)正零点迁移c)负零点迁移7实例某测温仪表的量程为0～500℃，输出信号为4～20mA，现欲测量200～1000℃应如何调整？82.变送器的信号：将各种物理量转换成统一的标准信号，标准信号是仪表（不同厂家的仪表）之间的协议。由0~10mA(0~5V,0~10V)→4~20mA(1~5V

6、)→全数字化双向通信信号。DDZ-ⅡDDZ-Ⅲ3.变送器的发展：首先是传感器和变送器分离。传感器是借助敏感元件按一定的规律（物理、化学等）将非电物理量形式的信号转换成电信号。变送器是将传感器输出的电信号（微弱的电流、电压等）转换成标准信号。现在是传感器和变送器功能合一。变送器为输出标准信号的传感器，由于微机械加工技术和微电子技术的发展，敏感元件和信号调理电路一体化，构成集成变送器或智能变送器。94.变送器的构成原理变送器主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。构成原理图如下图所示。变送器的构成原理图102.2差压及压力变送器差压

7、（压力）变送器作为过程控制系统的检测变送部分，将液体、气体或蒸汽的差压（压力）、流量、液位等工艺参数，转换成统一标准信号，作为显示记录仪、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续的检测和自动控制。压力单位：国际单位：Pa，KPa，MPa工程单位：工程大气压（kgf/cm2），标准大气压（atm）,毫米汞柱(mmHg),毫米水柱(mmH2O)，巴(bar)，托(Torr)等。11以1151型压力变送器为例，美国Rosemount公司开发的产品，综合误差为量程的±0.25%。国内上海自动化仪表一厂，西安仪表厂等引进生产。原理

8、框图如图所示。它是将传感器和变送器合二为一。传感器由敏感器和测量电路组成。差动电容差压变送器包括差动电容（测量部分）和转换放大电路两部分组成，差动电容的作用是将压力转换成电容比，转换放大电路的作用就是将电容比提取出来，并转变成DC4～20mA输出。1151型电容式差压变送器是