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變送器的工作原理

更新時(shí)間:2018-11-19      點(diǎn)擊次數:1690

   首先變送器:也被稱(chēng)為傳感器,用于配置常見(jiàn)的物理量,將其轉換成電信號。這意味著(zhù)變送器主要配合電子測量?jì)x器使用。其中包括各種類(lèi)型,比如溫度變送器或壓力變送器。物理量被轉換成正常電信號,比如4-20 mA。如今,許多測量?jì)x都有專(zhuān)門(mén)配置,于處理特殊標準量,比如需要配備傳感器以比較和處理各種物理量。

   具體工作原理有:電阻式、電感式、電容式、電渦流式、磁電式、壓電式、光電式、磁彈性式、振頻式等.
工業(yè)上普遍需要測量各類(lèi)電量與非電物理量,例如電流(AD)、電壓(VD)、功率(WD)、頻率(FD)、溫度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、壓力、轉速(RT)、角度等,都需要轉換成可接收的直流模擬量電信號才能傳輸到幾百米外的控制室或顯示設備上。這種將被測物理量轉換成可傳輸直流電信號的設備稱(chēng)為變送器。工業(yè)上通常分為電量變送器。在工業(yè)應用中,測量點(diǎn)一般在現場(chǎng),而顯示設備或者控制設備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數十至數百米。因此在實(shí)際使用中兩線(xiàn)制傳感器得到越來(lái)越多的應用。

    傳感器及其功能:傳感器具有不同的功能。例如,如果您想購買(mǎi)溫度傳感器,應確保其能夠提供長(cháng)期穩定的測量,并且無(wú)需拆卸即可調整。也可使用配有集成濕度變送器的儀器,這種儀器具有兩個(gè)模擬輸出。壓差傳感器還有其他一些要點(diǎn)需加以考慮。應務(wù)必保證測量范圍特別低,這樣可以獲得非常高的精度。集成報警管理也非常實(shí)用。此外,許多壓力變送器具有自動(dòng)調零功能,可確保高水平的長(cháng)期穩定性,以及獨立于溫度的準確性。

   變送器的傳統輸出直流電信號有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等,目前廣泛采用的是用4~20mA電流來(lái)傳輸模擬量。工業(yè)上廣泛采用的是用4~20mA電流來(lái)傳輸模擬量。4-20mA電流本身就可以為變送器供電,變送器在電路中相當于一個(gè)特殊的負載,特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線(xiàn),因而被稱(chēng)為兩線(xiàn)制變送器。工業(yè)電流環(huán)標準下限為4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少有4mA供電。這使得兩線(xiàn)制傳感器的設計成為可能。

    下面就用模擬常用的0.5級精度的電流電壓變送器為例,從以下方法著(zhù)手來(lái)辨別真假優(yōu)劣。
(1)基準要穩,4mA是對應的輸入零位基準,基準不穩,談何精度線(xiàn)性度,冷開(kāi)機3分鍾內4mA的零位漂移變化不超過(guò)4.000mA0.5%以?xún)?(即3.98-4.02mA),負載250Ω上的壓降為0.995-1.005V,國外IC心片多用昂貴的能隙基準,溫漂系數每度變化10ppm;
(2)內電路總計消耗電流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流濾波放大恒流電路不因原邊輸入變化而消耗電流也隨之變化,國外IC心片采用恒流供電;
(3)當工作電壓24.000V時(shí),滿(mǎn)量程20.000mA時(shí),滿(mǎn)量程20.000mA的讀數不會(huì )因負載0-700Ω變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以?xún)龋?br />(4)當滿(mǎn)量程20.000mA時(shí),負載250Ω時(shí),滿(mǎn)量程20.000mA的讀數不會(huì )因工作電壓15.000V-30.000V變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以?xún)龋?br />(5)當原邊過(guò)載時(shí),輸出電流不超過(guò)25.000mA+10%以?xún)?,否則PLC/DCS內供變送器用的24V工作電源和A/D輸入箝位電路因功耗過(guò)大而損壞,另外變送器內的設備隨輸出功耗過(guò)大而損壞,無(wú)A/D輸入箝位電路的更遭殃;
(6)當工作電壓24V接反時(shí)不得損壞變送器,必須有極性保護;
(7)當兩線(xiàn)之間因感應雷及感應浪涌電壓超過(guò)24V時(shí)要箝位,不得損壞變送器;一般在兩線(xiàn)之間并聯(lián)1-2只TVS瞬態(tài)保護二極管 1.5KE可抑制每20秒間隔一次的20毫秒脈寬的正反脈沖的沖擊,瞬態(tài)承受沖擊功率1.5KW-3KW;
(8)產(chǎn)品標示的線(xiàn)性度0.5%是誤差還是相對誤差,可以按以下方法來(lái)辨別方可一目了然:符合下述指標是真的線(xiàn)性度0.5%.
原邊輸入為零時(shí)輸出4mA正負0.5%
原邊輸入10%時(shí)輸出5.6mA正負0.5%(5.572-5.628mA)負載250歐姆上的壓降為1.393-1.407V
原邊輸入25%時(shí)輸出8mA正負0.5%(7.96-8.04mA)負載250Ω上的壓降為1.990-2.010V
原邊輸入50%時(shí)輸出12mA正負0.5%(11.94-12.06mA)負載250Ω上的壓降為2.985-3.015V
原邊輸入75%時(shí)輸出16mA正負0.5%(15.92-16.08mA)負載250Ω上的壓降為3.980-4.020V
原邊輸100%時(shí)輸出20mA正負0.5%(19.90-20.10mA)負載250Ω上的壓降為4.975-5.025V
(9)原邊輸入過(guò)載時(shí)必須限流:原邊輸入過(guò)載大于125%時(shí)輸出過(guò)流限制25mA+10%(25.00-27.50mA)負載250Ω上的壓降為6.250-6.875V;
(10)感應浪涌電壓超過(guò)24V時(shí)有無(wú)箝位的辨別:在兩線(xiàn)輸出端口并一個(gè)交流50V指針式表頭,用交流50V接兩根線(xiàn)去瞬間碰一下兩線(xiàn)輸出端口,看有無(wú)箝位,箝位多少伏可一目了然啦;
(11)有無(wú)極性保護的辨別:用指針式萬(wàn)用表Ω10K檔正反測量?jì)删€(xiàn)輸出端口,總有一次Ω阻值無(wú)限大,就有極性保護;
(12)有無(wú)極輸出電流長(cháng)時(shí)間短路保護:原邊輸入100%時(shí)或過(guò)載大于125%-200%時(shí),將負載250Ω短路,測量短路保護限制是否在25mA+10%;
(13)工業(yè)級別和民用商用級別的辨別:工業(yè)級別工作溫度范圍是-25度+70度,溫漂系數是每度變化100ppm,即溫度每度變化1度,精度變化為萬(wàn)分之一;民用商用級別工作溫度范圍是0度(或-10度)到+70度(或+50度),溫漂系數是每度變化250ppm,即溫度每度變化1度,精度變化為萬(wàn)分之二點(diǎn)五;電流電壓變送器的溫漂系數可以用恒溫箱或高低溫箱來(lái)試驗驗證較繁瑣!

希望對您有所幫助??!

  

 

 

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