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二线制四线制变送器

二线制四线制变送器
二线制四线制变送器

一.什么是两线制电流变送器?

什么是两线制?两线制有什么优点?

两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,

又是信号线。两线制与三线制(一根正电源线,两根信号线,其中一根共GND) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是:1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线;可节省大量电缆线和安装费用;

2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰;两线

制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。

3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;

4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的好处就

是:分散采集,集中控制....

5、将4mA用于零电平,使判断开路与短路或传感器损坏(0mA状态)十分方便。

6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代,从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑,电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上,而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里,两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣,强电信号会产生各种电磁干扰,雷电感应会产生强浪涌脉冲,在这种情况下,单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。

两线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。我们以DH4-20变送模块为核心设计了小型、价廉的穿孔型两线制电流变送器。它具有低失调电压(<30μV)、低电压漂移(<0.7μV/C°)、超低非线性度(<0.01%)的特点。它把现

场设备动力线的电流隔离转换成4~20mA的按线性比例变化的标准电流信号输

出,然后通过一对双绞线送到监测系统的输入接口上,双绞线同时也将位于监测系统的24V工作电源送到电流变送器中。测量信号和电源在双绞线上同时传送,

既省去了昂贵的传输电缆,而且信号是以电流的形式传输,抗干扰能力得到极大的加强。

二.电流变送器的4-20mA输出如何转换?

两线制电流变送器的输出为4~20 mA,通过250 Ω的精密电阻转换成1~5V 或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法,如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用,因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性。系统的输入模块采用压频转换器件LM231将模拟电压信号转换成频率信号,用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。

同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源,模拟地与数字地相互分开,这样可提高系统工作的安全性。利用压频转换器件LM231也有一定的抗高频干扰的作用。

三.电流输出型与电压输出型有哪些优劣比较?

在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号,如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变送器等。

早期的变送器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了极大限制,暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精

度等等等缺点,而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。

电压输出型变送器抗干扰能力极差,线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输

出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备,输出0-5V绝对不能远传,远传后线路压降大,精确度大打

折扣。现在很多的ADC,PLC,DCS的输入信号端口都作成两线制电流输出型变

送器4-20mA的,证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。

四.4~20mA电流输出型到接口一般有哪些处理方法?

电流输出型变送器的输出范围常用的有0~20mA及4~20mA两种,电流变送

器输出最小电流及最大电流时,分别代表电流变

送器所标定的最小及最大额定输出值。

下面以测量范围为以0~100A的电流变送器为例进行叙述。对于输出0~20mA的变送器0mA电流对应输入0A值,输出4~20mA的变送器4mA电流对应输入0A值,两类传感器的20mA电流都对应100A值。

对于输出0~20mA的变送器,在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻,在A/D转换器输入接口直接将电阻上的0-5V或0-10V电压转换为数字信号即可,电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。

对于输出4~20mA的变送器,电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流(正常时最小值也有4mA),来判断电路是否出现故障,变送器是否损坏,因此得到更为广泛普遍的使用。

由于4~20mA变送器输出4mA时,在取样电阻上的电压不等于0,直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0,单片机无法直接利用,通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4mA在取样电阻上产生的电压降消除,再进行A/D转换。这类硬件电路首推RCV420,是一种精密的I/V转换电路,

还有应用LM258自搭的I/V转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的4~20mA电流与24V以及取样电阻形成电流回路,从而在取样电阻上产生一个1-5V 压降,并将此电压值输入到放大器LM258的3脚。电阻分压电路用来在集成电

路LM258的2脚产生一个固定的电压值,用于抵消在取样电阻上4mA电流产生的压降。所以当两线制电流变送器为最小值4mA时,LM258的3脚与2脚电压差基本为0V。LM258与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路,将两线制电流变送器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过LM258的1脚输出至模拟/数字转换电路,供单片机CPU读入,通过数据处理方法将两线制电流变送器的4-20mA电流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式显示出来。(图2)

五.什么是两线制电流变送器的6大全面保护功能:

(1)、输入过载保护;

(2)、输出过流限制保护;

(3)、输出电流长时间短路保护;

(4)、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护;

(5)、工作电源过压极限保护≤35V;

(6)、工作电源反接保护。

六.怎样辨别真假优劣的电流电压变送器?

生产资料市场化以后,加剧激烈的竞争,真假优劣难辨,又因变送器是边缘学科,很多工程设计人员对此较陌生,有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆

(工业级的价格是民用商用级的2-3倍)有些厂家产品用几角钱的LM324和LM431就可以做出一只变送器,不信的话您打开看看,你几百元买来的是不是用的LM324和LM431,这样的变送器送您,您敢不敢用呵!

笔者试以常用的0.5级精度的电流电压变送器为例,从以下方法着手来辨别真假优劣。

(1)基准要稳,4mA是对应的输入零位基准,基准不稳,谈何精度线性度,冷开机3分锺内4mA的零位漂移变化不超过4.000mA0.5%以内;(即3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V,国外IC心片多用昂贵的能隙基准,温漂

系数每度变化10ppm;

(2)内电路总计消耗电流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化,国外IC心片采用恒流供电;

(3)当工作电压24.000V时,满量程20.000mA时,满量程20.000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内;

(4)当满量程20.000mA时,负载250Ω时,满量程20.000mA的读数不会因工作电压15.000V-30.000V变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内;

(5)当原边过载时,输出电流不超过25.000mA+10%以内,否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏,另外变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏,无A/D输入箝位电路的更遭殃;

(6)当工作电压24V接反时不得损坏变送器,必须有极性保护;

(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器;一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管1.5KE可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5KW-3KW;

(8)产品标示的线性度0.5%是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5%.

原边输入为零时输出4mA正负0.5%(3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V

原边输入10%时输出5.6mA正负0.5%(5.572-5.628mA)负载250欧姆上的压降为1.393-1.407V

原边输入25%时输出8mA正负0.5%(7.96-8.04mA)负载250Ω上的压降为1.990-2.010V

原边输入50%时输出12mA正负0.5%(11.94-12.06mA)负载250Ω上的压降为2.985-3.015V

原边输入75%时输出16mA正负0.5%(15.92-16.08mA)负载250Ω上的压降为3.980-4.020V

原边输100%时输出20mA正负0.5%(19.90-20.10mA)负载250Ω上的压降为4.975-5.025V

(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25mA+10%(25.00-27.50mA)负载250Ω上的压降为6.250-6.875V;

(10)感应浪涌电压超过24V时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50V 指针式表头,用交流50V接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦;

(11)有无极性保护的辨别:用指针式万用表Ω乘10K档正反测量两线输出端口,总有一次Ω阻值无限大,就有极性保护;

(12)有无极输出电流长时间短路保护:原边输入100%时或过载大于125%-200%时,将负载250Ω短路,测量短路保护限制是否在25mA+10%;

(13)工业级别和民用商用级别的辨别:工业级别工作温度范围是-25度到+70度,温漂系数是每度变化100ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之一;民用商用级别工作温度范围是0度(或-10度)到+70度(或+50度),温漂系数是每度变化250ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之二点五;电流电压变送器的温漂系数可以用恒温箱或高低温箱来试验验证较繁琐

弱电基础知识之二线制三线制四线制比较

弱电基础知识之二线三线四线制接线比较 1. 仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或0~10mA,电源220AC(为多). 2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 两线制没有线路电阻补偿,配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用制造A级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。作为过程检测元件,其应用最广。 四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,但成本较高,主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构: 两线制: 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。 三线制: 要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。 四线制: 当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值 在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。

差压变送器工作原理及常见故障分析

差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器在工业自动化生产中对压力、压差流量的测最应用愈见广泛,生产中遇到的问题也越来越多,故障的及时判定分析和处理,对正在进行的生产来说是至关重要的。本文介绍日常维护中的经验和故障判定分析方法,供参考。 一、差压变送器工作原理 来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上,通过膜片内的密封液传导至洲量元件上,测最元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器,经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测最方式: 1 .与节流元件相结合,利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量. 2 .利用液体自身重力产生的压力差,测是液体的高度。 3 .直接测量不同管道、魄休液体的压力差值。 二、差压变送器故障诊断方法 除了回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修等情况;以及观察回路的外部损伤、导压管的泄漏,回路的过热,供电开关状态等现象外,还应通过检测来诊断故障。 1 .断路检侧:将怀疑有故障的部分与其他部分分割开来,查看故障是否消失,如果消失,则可确定故障在此处。否则可进行下一步查找,如:智能差压变送器不能正常Ha 性远程通讯,可将电源从仪表本体中断开 用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯,以查看是否叠加有约Zk - HZ 的电磁信号而干扰通讯。 2 .短接检测:在保证安全的情况下,将相关部分回路直接短接,如:差压变送器输出值偏小,可将导压管断开,从一次取压阀外将差压信号直接引到差压变送器双侧,观察变送器输出,以判断导压管路有无堵、漏及连通性。 3 .替换检测:更换怀疑有故障的部分,判断故障部位。如:怀疑变送器电路板发生故障,可临时更换一块,以确定原因。 4 .分部检侧:将测皿回路分割成几个部分(如:供电电源、信号输出、信号变送、信号检测),按各部分分别检查,由简至繁,由表及里,缩小范围,找出故障位置。 三、常见故障检修 1 .输出过大的可能原因和解决方法: ( l )导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞;检查截止阀是否全开;检查气体导压管内是否有液体,液体导压管内是否有气休;检查变送器压力容室内有无沉积物. ( 2 )变送器的电气连接。检查变送器的传感器组件连接情况.保证接插件接触处清洁;检查8 号插针是否可靠接表壳地. . ( 3 )变送器电路故障。用备用电路板代换检查、判断有故障的电路板及更换有故障的电路板. ( 4 )检查电源的输出是否符合所需的电压值. 2 .输出过小或无输出的可能原因和解决方法: ( 1 )导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞;检查液体导压管内是否有气体;检查变送器压力容室内有无沉积物;检查截止阀是否开全,平衡阀是否关严。 ( 2 )变送器的电气连接。检查变送器传感器组件的引出线是否短接;保证接插件接触处清洁;检查各调节螺钉是否在控制范围内。

温度变送器选型安装规范

1、范围 1.1 本规范规定了公司多相流量计设计中常用的铂(Pt)热电阻温度变送器选 型、设计、安装的具体技术要求和检验规程。其它同类型温度变送器亦应 参照使用。 1.2 本规范适用于二线制温度变送器的选型,不包括其他类型的温度变送器。 1.4 公司所有温度变送器的设计、采购、验收和施工均不得低于本规范的要求。 2 、基本工作原理 热电阻温度变送器是利用感温材料的电阻值和温度之间的数学模型关系,将随温度变化而变化的电阻值转换为4~20mA的直流电流信号或1~5V的直流电压信号输出。 3、构成与功能 一体化温度变送器主要由温度传感器、保护套管、变送器等部分组成。 传感器将温度的变化转换成电阻值的变化。 保护套管用于隔离工艺介质,保护电阻体。 变送器将变化的电阻值转换成为变化的4~20mA(或1~5V)模拟信号输出。 4、主要技术性能 4、1铂热电阻 基本误差:A级±(0.15+0.002∣t∣)℃ B级±(0.30+0.005∣t∣)℃ 注:t为感温元件实测温度 允许通过电流:<5mA 常温绝缘电阻:环境温度为15--35℃和相对湿度不大于80%时热电阻感温元件和保护管之间的绝缘电阻应不小于100MΩ(电压100V)。 热电阻插入最小深度:一般不小于其保护管外径的8---10倍。 4、2 变送器 精度等级:0. 2级 负载电阻:250Ω 供电电源:24VDC ±10%

环境温度:-25~70℃ 输出信号:4~20mA(或1~5V) DC 测量范围:0~100(150)℃ 防爆等级:根据使用要求选用。 5、选型原则 5、1 根据多相流量计装置的操作条件和使用场所,选用定型的、技术成熟可靠的产 品。对于新的产品,应在经过鉴定,确保质量的基础上选用。 5、2 在同一项目中,仪表品种规格不宜过多,并力求统一。 5、3 应根据现行的有关爆炸和火灾危险场所电气设备设计规范的规定,按一体化温 度变送器安装场所的爆炸等级和爆炸性混合物的分类,确定其防爆形式及级别、组别。 5、4应根据被测介质和周围环境,考虑温度变送器是否需要防冻、防震、防晒、防 腐等。 5、5 属于PDO项目的产品,应在PDO推荐的厂方名录中选用相关仪表;如果不在PDO 的推荐名录中,则必须向PDO提出申请,得到批准后方可使用。表1为PDO推荐使用的温度变送器厂家及型号。 表1 PDO推荐使用温度变送器 5、6按照PDO的标准,对于6”以下的工艺管线,传感器保护管的插入深度统一为 230mm;6”以上的工艺管线,传感器保护套管的插入深度统一为255mm。承压法兰至测温管嘴之间距离为150mm。 5、7为便于标准化设计以及现场维护的可互换性和可操作性,温度变送器所配传感 器统一选用外径围6mm的铠装热电阻。 6、安装规范 6、1温度传感器的安装 6.1.1正确选择测温点

智能压力变送器设计

摘要 传感器在工业生产中起着重要的作用,随着工业的发展,人们对于传感器的精度和用户体验等方面有着越来越高的要求,相应的仪器仪表在工业生产中也有着越来越重要的地位。压力,作为工业生产过程中重要参数之一,实现对其精确的检测和控制是保证生产过程运行和设备安全必不可少的条件。 这个课程设计是以AT89C51单片机为核心的智能压力变送器。通过压力传感器对工业现场的压力信号进行采集,通过全桥测量电路,三运算放大电路,进过AD0809转换器转换成数字信号送往单片机AT89C51进行处理,再经过DA0832装换成模拟信号,输出4~20mA的标准电压信号,由LED液晶显示屏显示所测得压力值。人机交互采用独立式键盘,键盘设置“+”,“-”和“、”三个按键分别用来设置上限值、下限值和锁存上限值和下限值,并设置报警电路,当输出超过上限值或下限值后自动报警提醒工作人员。 关键词压力变送器智能化

目录 摘要................................................. I 1 绪论.. (1) 1.1压力变送器背景和应用简介 (1) 2 系统总体设计 (2) 2.1 系统设计要求 (2) 2.2 总体设计方案 (2) 3 智能压力变送器的硬件设计 (4) 3.1 压力传感器 (4) 3.1.1 压力传感器的选择 (4) 3.1.2压阻式压力传感器的结构组成 (4) 3.2 电阻信号的测量桥路 (5) 3.2.1 测量电路的工作原理 (5) 3.3 信号放大电路 (6) 3.3.1 放大器的选择 (6) 3.3.2 三运放差分放大电路 (6) 3.4 A/D转换模块 (7) 3.4.1 ADC0809与单片机连接 (7) 3.5 单片机 (8)

二线制三线制四线制比较

1. 仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或0~10mA,电源220AC(为多). 2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 两线制没有线路电阻补偿,配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用制造A 级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。作为过程检测元件,其应用最广。 四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,但成本较高,主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构: 两线制: 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。 三线制: 要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。 四线制: 当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值 在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,其值达到 10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。 ?怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么? 根据分度表参照当时温度看阻值是否相符 ?通常情况下是这样的,将一个基准电压加在pt100回路上,测量pt100上的电压信号(mv),阻值变化是电压信号自然也变化,再经过运放放大后进入A/D芯片进行A/D转换,经过程序再 将电压信号换算成电阻值,采用查表方式(将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中)的到温度值。 ?一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法。

压力变送器的工作原理

压力变送器的工作原理 压力变送器的工作原理 压力变送器主要由测压元件传感器(也称作压力传感器)、放大电路和支持结构件三类组成。它能将测压元件传感器测量到的气体、液体等物理压力参数变化转换成电信号(如4~20mA等),以提供指示报警仪、记载仪、调理器等二次仪表进行显示、指示和调整。 压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后转换为成4~20mA 信号输出。 压差变送器也称差压变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力差信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 差压变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~20MPA)和微差压变送器(0~30kPa)两种。 差压变送器的测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时,压力变送器将被测物理量转换成mV级的 电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。 压力传感器工作原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1 、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式

变送器原理.doc

变送器原理 两线制V/I变换器IC:DH4-20 工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。 采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。 电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。 其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在应用中两线制传感器必然是首选。 输出为标准信号的传感器。这个术语有时与传感器通用。 变送器种类很多,总体来说就是由变送器发出一种信号来给二次仪表使二次仪表显示测量数据。 将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯契约方式输出的设备。一般分为:温度/湿度变送器,压力变送器,差压变送器,液位变送器,电流变送器,电量变送器,流量变送器,重量变送器等。 变送器——遵循一个物理定律(或实验数学模型)将物理量的变化转化成4-20mA等标准信号的装置。 变送器将传感信号转换为统一的标准信号:0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc 变送器:除有传感的效用之外还有放大整形的效用,输出为标准的控制信号.如:4-20mA 什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式? 二线制传输方式中,供电电源、负载电阻、变送器是串联的,即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号,目前大多数变送器均为二线制变送器;四线制方式中,供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的,即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。......请看变送器八问八答。 一.什么是两线制电流变送器? 什么是两线制?两线制有什么优点? 两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。两线制与三线制 (一根正电源线,两根信号线,其中一根共GN D) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是: 1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线;可节省大量电缆线和安装费用; 2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰;两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。 3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远; 4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的好处就是:分散采集,集中控制.... 5、将4mA用于零电平,使判断开路与短路或传感器损坏(0mA状态)十分方便。 6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。 三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代,从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑,电流变送器在使用时要安装在现

二线制三线制四线制比较

1.仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或0~10mA,电源220AC(为多).2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 两线制没有线路电阻补偿,配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用制造A 级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。作为过程检测元件,其应用最广。 四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,但成本较高,主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构: 两线制: 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。 三线制: 要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。 四线制: 当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值 在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。 ?怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么? 根据分度表参照当时温度看阻值是否相符 ?通常情况下是这样的,将一个基准电压加在pt100回路上,测量pt100上的电压信号(mv),阻值变化是电压信号自然也变化,再经过运放放大后进入A/D芯片进行A/D转换,经过程序再 将电压信号换算成电阻值,采用查表方式(将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中)的到温度值。 ?一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法。

压力变送器的原理[1]

压力变送器的原理 压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用压力变送器的原理及其应用 1、应变片压力变送器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力变送器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式压力变送器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图1所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情 2、陶瓷压力变送器原理及应用 抗腐蚀的压力变送器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是

变送器的设计报告

变送器设计与实现方案 电子一班:宋肖磊、张善颖、王振昆一、方案简述:选择恒流补偿原理变送器电路。将电路设计分为传感器信号 处理电路、电流/电压转换电路、电路稳压保护电路三部分构成。 传感器信号处理电路:通过传感器AD592收集温度信号,将收集到的温 度信号转换为电流信号,同时通过恒流源补偿电路对得到的电流进行处理,平移。 电流/电压转换电路:通过电阻电路将得到的电流信号转变为电压信号,同时通过电位器的调节,得到所需要的电压。 保护电路:电路由来两个IN4148二极管1K电阻组成,是电路输出电压保持在0-5V之间,从而用来实现将输出得到稳定的数据,起到保护电路的作用。 二、方案原理框图: 三、电路的原理图

原理:通过传感器接收温度信号,输出273-373uA电流,由R1、C1、R2、稳压管构成恒流源,输出273uA电流,从而得到0-100mA电流;再通过电阻R4以及滑动变阻器的调节,得到0-5V电压;两个二极管起到保护电路的作用。最终得到我们需要得到的数据。 四、标定方法: 解决方法:调整VR1,改变 is使 V0= 0 ---调“零” 五、元件描述: 1、元件清单: a)温度传感器:AD592 1个 b)电位器:5K ,10K 各1个

c)稳压二极管:1个 d)二极管:1N4148 2个 e)电阻:1K 2个、30K 1个、47K 2个 f)电解电容:100u 1个 g)电容:104 3个 h)反相运算放大器:OP07CP 1个 i)线路板:1片 j)其他元件:导线、焊锡若干 2、元件介绍: (1)AD592输出电流与温度成线性关系,抗干扰能力高,精度满足设计要求,影响速度快,信号调理电路容易实现。 其特性: 供电:+4v~+30v 温度系数:1uA/oK 0摄氏度输出:273.2uA 工作温度:-25摄氏度~+105摄氏度 非线性误差:0.1摄氏度~0.5摄氏度 重复误差:正负0.1摄氏度 时飘:正负0.1摄氏度/月 AD592的封装图:

压力变送器的原理安装和使用

压力变送器的原理安装和 使用 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

压力变送器的安装及使用 压力是重要的工业参数之一, 正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。压力及差压的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。压力变送器的任务是将检测出来的非电量(物理量)大小转换为相应的电信号,传输到显示仪表中进行监视和控制,将非电量转换为电量的方法有: 1电容式压力变送器 2扩散硅压阻变送器 3电感式变送器 4振弦式变送器 20世纪80年代中末期,国内开始引进国外生产的压力变送器,主要是非智能的,在选购变送器时,要根据生产工艺过程的不同压力检测点的压力,来选择不同压力变送器的量程,由于被测压力点数量多,订货时,所定压力变送器的规格多,同时,在备件上造成很大的资金积压。由于早期的压力变送器没有微处理器进行各种性能的补偿,容易受到环境的影响,造成仪表的漂移和测量不准确。 美国霍尼韦尔(HONEYWELL)公司于1983年独家率先向全世界推出智能化现场仪表ST3000 100系列全智能压力变送器,这是对传统现场仪表的一次深刻变革!它为工业自动化仪表及其系统应用,向更高层次的发展奠定了基础,全智能变送器的问世,开创了现场仪表的新纪元。 美国霍尼韦尔公司在92年4月向中国推出了ST3000/900系列全智能变送器,它具有数字式全智能变送器的全部优越性能,而价格接近传统模拟式常规变送器。97年底,霍尼韦尔公司又推出可测高温的压力变送器,现场环境温度最高可达150℃。通过使用专用的手操器,可以对运行中的变送器进行零点、量程、变送器的工作温度、使用单位等很多参

EJA变送器工作原理及维护

EJA差压变送器工作原理及产品维护: EJA变送器是日本横河电机株式会社九十年代中期最新推出的产品,率先采用真正的数字化传感器—单晶硅谐振式传感器,开创了变送器的新时代,产品具有更高的精度、稳定性、可靠性,自推向市场,深受各界好评。 EJA差压变送器采用日本横河电机开发的单晶硅谐振式传感器技术,是目前世界上最先进的变送器,进入中国市场后,深受广大用户的青睐,是变送器领域最具活力的名牌产品。CYS 作为日本横河电机EJA智能变送器全球三大生产基地之一,以ISO9000质量保证体系与日本横河电机5M质量管理方式相结合,采用其先进的制造工艺和高新设备,确保CYS制品与日本制品同一品质。为了满足市场的更高需求,公司推出了精度更高、安全性更强、重量更轻、功能更全的EJX系列智能变送器。 主要特点: 除保证高精度外,还实现了静压、温度等环境影响极小的高性能。 可长期连续使用的高可靠性。 小型、轻量,使其不受安装场所的限制,可自由安装。 采用微型计算机技术,具有完整的自诊断功能和通讯功能。 开发时重视零点的稳定性,提高了维护效率。连续五年不需调校零点。 EJA差压变送器工作原理: 采用微电子加工技术(MEMS)在一个单晶硅芯片表面的中心和边缘制作两个形状、尺寸、材质完全一致的H形状的谐振梁,谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。单晶硅片的上下表面受到的压力不等时,将产生形变,导致中心谐振梁因压缩力而频率减小,边缘谐振因受拉伸力而频率增加。两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理,然后 (1)经D/A转换成4-20mA输出信号,通讯时叠加Brain或Hart数字信号; (2)直接输出符合现场总线(Fieldbus Foundation TM)标准的数字信号。 优越性能: 压影响忽略不计,当加有静压(工作压力)时,两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同,故频率变化也一致,故偏差自动清除(公式和图类似温度影响)。 单向过压特性优异,接液膜片与膜盒本体采用独创的波纹加工技术,使外部压力增大到某一数值时,接液膜片能与本体完全接触,硅油传递给传感器的压力不再随外力的增加而增加,从而达到对传感器的保护作用。(安装灵活,可无需支架,直接安装,常规使用,无需三阀组,组态灵活简便,可通过计算机或手操器对变送器组态,也可通过变送器上的量程设置按钮和调零按钮,进行现场调整。 差压变送器常出现的问题及简单维护: 一、差压变送器输出不稳定是差压变送器应用过程中经常出现的问题,差压式流量计(V 锥流量计或者孔板流量计)现场应用的时候,经常会遇到这样那样的问题,但是追究其原因,只要是在安装正确的情况下,主要问题都是出现在二次仪表和差压变送器上,下面主要给大家介绍下出现这些问题的时候主要检查的地方: 1、差压变送器输出过低 主要原因在于:正压管发生泄露或者堵塞,差压变送器量程过大,管道内流量过小。对于一般测量流体,导压管发生泄露或者堵塞正是不可能的,发生这个现象的正常是现场测量煤气或者含杂质的介质,只要我们即使检查导压管,排除堵塞,调整差压变送器量程和调节

二线制三线制四线制仪表区别

浅谈仪表的两线制、三线制、四线制(转) 我们讨论的两线制、三线制、四线制,是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器,其工作原理和结构上的区别,而并非只指变送器的接线形式。否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了! 几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果,放大的本质就是一种能量转换过程,这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器;即两根线负责电源的供应,另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表的出现,供电为220V.AC,输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。 七十年代我国开始生产DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表,并采用国际电工委员会(IEC)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号,现场仪表就可实现两线制。但限于条件,当时两线制仅在压力、差压变送器上采用,温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了,应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。 因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:

1.V≤Emin-ImaxRLmax 变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。 2. I≤Imin 变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。 3. P<Imin(Emin-IminRLmax) 变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常<90mW。 式中:Emin=最低电源电压,对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量; Imax="20mA"; Imin="4mA"; RLmax="250"Ω+传输导线电阻。 如果变送器在设计上满足了上述的三个条件,就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与

热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析

1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1.分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中,r为引线的电阻,R t为Pt电阻,其中由欧姆定律可得: 当R r=R t时(电桥平衡),V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出,引线电阻的影响十分明显,两线制接线法的误差很大。 2.分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示,由欧姆定律可得: 当R r=R t时,电桥平衡,I1=I2,V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻,提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项

热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的,在工业生产中广泛用来测量(-100~500)℃范围的温度,其主要特点是测温准确度高,便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小,因而对测量仪表要求严格,而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200~850)℃范围内的温度。在少数情况下,低温可测至1K,高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定,复现性好,但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50~150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得,价格便宜,互换性好,但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的,由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成,其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米),因而反应速度快,有良好的机械性能,耐振耐冲击,具有良好的挠性,且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环,简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出,用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值,则该热电阻已短路,必须找出短路处进行修复;若万用表读数为“∞",则该热电阻已断路,不能使用;若万用表读数比R0的阻值偏高一些,说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时,应从下部端点交叉处增减电阻丝,而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐,不能碰接,仍按原样包扎好。 经修复的热电阻,必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时,其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍~10倍,尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装,以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差,应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近,减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时,热电阻安置在被测温度的现场,而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量,那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离,因此两根连接导线的电阻随温度的变化,将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上,使测量产生较大的误差。为减小这一误差,一般在测温热电阻与仪表连接时,采用三线制接法(图1),即从热电阻引出三根导线,将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时,其产生的作用正好互相抵消,使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动,仅对供桥电压有极微小的影响,但在准确度范围内。其示意图如下所示:

变送器的工作原理及其应用

电流变送器的工作原理及其应用 集成电流变送器亦称电流环电路,根据转换原理的不同可划分成以下两种类型:一种是电压/电流转换器,亦称电流环发生器,它能将输入电压转换成4~20mA 的电流信号(典型产品有1B21,1B22,AD693,AD694,XTR101,XTR106和XTR115);另一种属于电流/电压转换器,也叫电流环接收器(典型产品为RCV420)。上述产品可满足不同用户的需要。电流变送器可以直接将被测主回路交流电流或者直流电流转换成按线性比例输出的DC4~20mA(通过250Ω 电阻转换DC 1~5V或通过500Ω电阻转换DC2~10V)恒流环标准信号,连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。

电流变送器的分类及概述 电流变送器分直流电流变送器和交流电流变送器两种。交流电流变送器是一种能将被测交流电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器,产品广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电流、电压变送器具有单路、三路组合结构形式,其特点为: 1、准确度高(典型:0.2% 最好0.05%)。 2、整个量程范围都有极高的线性度。 3、集成化程度高,结构简单,优良的温度特性和长期工作稳定性,使变送器免于定期校验。 直流电流变送器将被测信号变换成一电压,经HCNR200/201线性光耦直接变换成一个与被测信号成极好线性关系并且完全隔离的电压,再经恒压(流)至输出。具有原理非常简单,线路设计精炼,可靠性高,安装方便等优点。霍尔电流变送器。 什么是电流变送器? 电流变送器可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的 DC4~20mA(通过250Ω 电阻转换DC 1~5V或通过500Ω电阻转换DC2~10V)恒流环标准信号,连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。电流变送器原副边高度绝缘隔离,两线制输出接线,辅助工作电源+24V与输出信号线DC4~20mA共用,具有精度高,体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、国内首创4种补偿措施和6大全面保护功能,两线端口防感应雷能力强,具有雷击波和突波的保护能力等优点。特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统;电流变送器超低功耗,单只静态时0.096W,满量程功耗为0.48W,输出电流内部限制功耗为0.6W。 工作原理

温度变送器

温度变送器 一.简介 温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件,从测温元件输出信号送到变送器模块,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后,转换成与温度成线性关系的4~20mA电流信号0-5V/0-10V电压信号,数字信号输出。变送器如果由两个用来测量温差的传感器组成,输出信号与温差之间有一给定的连续函数关系。故称为温度变送器。 应用领域:石油、化工、化纤;纺织、橡胶、建材;电力、冶金、医药;食品等工业领域现场测温过程控制;特别适用于计算机测控系统,也可与仪表配套使用. 二、性能指标 1、执行标准:IEC688:1992,QB 2、输入范围:-60℃~175℃ 3、精度等级:≤0.5%.F.S 4、整机功耗:≤0.5VA 5、绝缘电阻:≥20MΩ(DC500V) 6、响应时间:≤350mS 7、工作环境:-10℃~50℃,20%~90%无凝露 8、贮存环境:-40℃~70℃,20%~95%无凝露 9、将被测环境温度隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流电流 10、低功耗、可靠性高 11、优良的抗干扰能力 12、拔插端子接口、标准导轨(35mm)安装 13、体积小、外型尺寸(mm):95(L)×37(W)×32(H) 温度变送器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。

带传感器的变送器通常由两部分组成:传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 三、技术参数 1、热电偶温度变送器技术指标 ※输入 输入类型:K、E、S、B、T、J等型热电偶 温度量程范围:(如下图) 输入阻抗:≥20KΩ 冷端温度补偿:-15~+75℃ ※输出 输出电流:4~20mA 输出回路供电:12~30VDC 最小工作电压:12VDC 负载电阻与供电电源的关系: ※综合参数 标准精度:±0.2% 温度漂移:基本误差/10℃ 热电阻引线补偿:±0.1%(0~10Ω) 负载变化影响:±0.1%(允许负载范围内) 电源变化影响:±0.1%(12~30V) 开机响应时间:<1S(0~90%) 工作环境温度:-20~+70℃ 防护等级:IP00/IP54(传感器防护等级决定) 电磁兼容:符合IEC61000,EN61000 2、热电阻温度变送器技术指标

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