電容式壓力變送器
工業上普遍需要測量各類非電物理量,例如溫度、壓力、速度、角度等,都需要轉換成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。這種將物理量轉換成電信號的設備稱為變送器。被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在敏感元件的兩側隔離膜片上,通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。電容式壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。 當兩側壓力不一致時,致使測量膜片產生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過振蕩和解調環節,轉換成與壓力成正比的信號。電容式壓力變送器和電容式壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。電容式壓力變送器的A/D轉換器將解調器的電流轉換成數字信號,其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外,它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方,傳感器微調等運算,以及診斷和數字通信。
壓力變送器微處理器中有16字節程序的RAM,并有三個16位計數器,其中之一執行A /D轉換。
D/A轉換器把微處理器來的并經校正過的數字信號微調數據,這些數據可用變送器軟件修改。數據貯存在EEPROM內,即使斷電也保存完整。
數字通信線路為變送器提供一個與外部設備(如205型智能通信器或采用HART協議的控制系統)的連接接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數字信號,并通過回路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術并依據BeII202標準。
特點
1.數字精度:+(-)0.075% 穩定性:0.075% 60個月
2.量程比:100:1 測量速率:0.2S
3.小型化(2.4kg)全不銹鋼法蘭,易于安裝,過程連接與其它產品兼容,實現測量
4.世界上采用H合金護套的傳感器,實現了優良的冷、熱穩定性,采用16位計算機的智能變送器
5. 標準4~20mA,帶有基于HART協議的數字信號,遠程操控,支持向現場總線與基于現場控制的技術的升級
優勢分析
模擬型特點
1.精度高, 量程、零點外部連續可調.穩定性能好.正遷移可達500%、負遷移可達600%
2. 二線制.阻尼可調、耐過壓 。固體傳感器設計。無機械可動部件、維修量少
3. 重量輕(2.4kg) 。 全系列統一結構、互換性強.小型化(166mm總高)
4. 接觸介質的膜片材料可選。單邊抗過壓強 。低壓澆鑄鋁合金殼體
智能型特點:
1..超級的測量性能,用于壓力、差壓、液位、流量測量
2.數字精度:+(-)0.05%.模擬精度:+(-)0.75%+(-)0.1%F.S。全性能:+(-)0.25F.S
3.穩定性:0.25% 60個月。量程比:100:1。測量速率:0.2S。小型化(2.4kg)全不銹鋼法蘭,易于安裝
4.過程連接與其它產品兼容,實現測量。世界上采用H合金護套的傳感器(技術),實現了優良的冷、熱穩定性
5..采用16位計算機的智能變送器。標準4-20mA,帶有基于HART協議的數字信號,遠程操控。支持向現場總線與基于現場控制的技術的升級。
兩線制4/20mA變送器的電路設計
工業上泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。
采用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內阻無窮大,導線電阻串聯在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數百米。上限取20mA是因為防爆的要求:20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線:正常工作時不會低于4mA,當傳輸線因故障斷路,環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。
電流型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出,必然要有外 電源 為其供電。最典型的是變送器需要兩根 電源 線,加上兩根電流輸出線,總共要接4根線,稱之為四線制變送器。當然,電流輸出可以與電源公用一根線(公用VCC或者GND),可節省一根線,稱之為三線制變送器。
其實大家可能注意到, 4-20mA電流本身就可以為變送器供電,如圖1C所示。變送器在電路中相當于一個特殊的負載,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,因而被稱為兩線制變送器。工業電流環標準下限為 4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設計成為可能。
在工業應用中,測量點一般在現場,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。按一百米距離計算,省去2根導線意味著成本降低近百元!因此在應用中兩線制傳感器必然是中能儀表公司 渦街流量計,電磁流量計,渦輪流量計,孔板流量計,節流裝置,K型熱電偶,S型熱電偶,熱電阻,雙金屬溫度計,數顯表、壓力變送器,變送器。