过程参数检测与变送课件.ppt

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1、第2章过程参数检测与变送本章要点1）了解参数检测的意义、检测仪表的基本构成及仪表的统一信号标准；2）了解检测误差的概念、熟悉仪表的性能、零点迁移与量程调整的确定与计算；3）熟悉变送器的构成原理、信号传输与接线方式；4）掌握温度检测方法、熟悉温度变送器的工作原理、掌握其使用方法；5）掌握压力、流量、物位等检测仪表的工作原理与使用方法，熟悉压力变送器的工作原理及使用特点；6）熟悉智能式变送器的特点及硬件构成；7）了解成分检测仪表的工作原理及适用范围。2.1参数检测与变送概述检测的重要意义2.1.1检测仪表1.传感器国标《GB7665-87》规定：“

2、能感受规定的被测量，并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。2.变送器将输出信号变成统一标准信号的传感器。统一标准信号即各仪表之间的通信协议：4~20mA、1～5V、数字信号。组成框图（图2－1）2.1.2检测误差（3）相对误差（或标称相对误差）1.检测误差的描述检测误差是指检测仪表的测量值与被测物理量的真值之间的差值，它反映了仪表的检测精度（1）真值即被测物理量的真实（或客观）取值。（2）绝对误差仪表的实测值与“真值”之差记为△＝绝对误差不能说明检测精度，如。。。（4）引用误差记为（5）基本误差使用

3、标准:220V±5％、（50±2）Hz、（20±5）℃、65％±5％（6）附加误差（温度附加、频率附加、电源电压附加）2.检测误差的规律性（1）系统误差对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的办法：负反馈结构？（2）随机误差或统计误差：统计计算、滤波消除（3）粗大误差（疏忽误差）：剔除2.1.3检测仪表的基本特性1.仪表的固有特性及性能指标（1）精确度及其等级1）不能用绝对误差或相对误差表示?如。。2）用最大引用误差度量？（量程、最大绝对误差）度量办法：去掉最大引用误差中的“±”和“％”表示：0.001、0.005

4、、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。实例：某压力表的量程为10MPa，测量值的允许误差为0.03MPa，求仪表的准确度等级。解：0.03/10×100%=0.3%精度等级中没有0.3级仪表，所以仪表的准确度等级为0.5级。（2）非线性误差计算：（3）变差：正、反行程测量时的最大差值与量程之比的百分数计算：（4）灵敏度与分辨力分辨力又称灵敏限：仪表输出能响应和分辨输入的最小变化量，数字显示仪表变化一个二进制最低有效位时输入的最小变化量。（5）漂移时漂与温漂（6）动态误差，原因。。。参数。。。2.检测仪表的

5、工作特性适应参数测量和系统运行的需要具有的输入/输出特性（1）理想工作特性：（2）零点调整与迁移使输入下限值为零的过程称为零点调整，否则为零点迁移。零点迁移前后的输入/输出特性(3)量程调整量程是指与检测仪表规定的输出范围相对应的输入范围量程调整是指在零点不变时将输出上限值与输入上限值相对应量程调整前后的输入/输出特性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？2.1.4变送器的构成原理1.模拟式变送器的构成（图2－9）1）原理说明2)输入/输出关系2.数字式变送器的构成原理（基于CPU的硬

6、件电路、系统程序和功能模块的软件）（1）硬件构成工作过程。。。（2）软件构成系统程序：硬件管理，其基本功能为模/数转换、数据通讯、自检；功能模块：组态功能。2.1.5变送器的信号传输方式1.四线制和二线制方式（图2－11）2.HART（HighwayAddressableTransduce)协议传输方式图2－12模拟信号和基于频移键控（FSK)的叠加传输速率为1200bit/s2.2温度检测与变送2.2.1温度检测方法一、接触式测温1、热电阻及其测温原理基于热－阻效应，测温元件测温原理测温范围/℃主要特点热电偶热电效应0～1600测温范围广，测

7、量精度高，便于远距离、多点、集中检测和自动控制，应用广泛；需进行冷端温度补偿，低温测量精度低。铂电阻热阻效应－200～600测温范围广，测量精度高，便于远距离、多点、集中检测和自动控制，应用广泛；不能测高温。铜电阻－50～150半导体热敏电阻－50～150灵敏度高，体积小，结构简单，使用方便；互换性较差，测量范围有一定限制。常用测温元件1)金属热电阻的测温,计算：热电阻名称分度号0℃时阻值(Ω)测温范围（℃）特点铜电阻Cu5050±0.05－50～150线性好，价格低，适用于无腐蚀性介质Cu100100±0.1铂电阻Pt5050±0.003-2

8、00～500精度高，价格贵，适用于中性和氧化性介质，但线性度差Pt100100±0.006常用热电阻工业常用热电阻的分度表附表A附表A-1铂热电阻（分