11变送器-精品文档资料整理.ppt

《11变送器-精品文档资料整理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11变送器-精品文档资料整理.ppt（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、13变送器变送器差压变送器温度变送器重点：各种变送器结构原理难点：电路分析本章说明：本章说明：2概述概述变送器的作用是什么？变送器的作用是什么？变送器变送器标准信号420 mA变送器分类模拟式变送器智能式变送器Pt常用形式差压变送器温度变送器数字信号+=FSK信号（HART通讯协议）3第一节第一节模拟式变送器模拟式变送器检测部分检测部分Ki放大器放大器Kxzi+I0反馈部分反馈部分Kf-zi构成原理z0零点调整零点调整零点迁移零点迁移时1fKKxKKIfi0fKz0 xI04mA20mA0零点调整量程调整零点迁移xmax4一、一、（一）膜盒式差压变送器（一）膜盒式差压变送器差压变送器差压变送器

2、1低压室 2高压室 3测量元件（膜盒、膜片） 4轴封膜片 5主杠杆 6过载保护片 7静压调整螺钉 8矢量机构 9零点迁移弹簧 10平衡锤 11量程调整螺钉 12检测片（衔铁） 13差动变压器 14副杠杆 15放大器 16反馈动圈 17永久磁钢 18电源 19负载 20调零弹簧 51、结构、结构a、测量机构高、低压室高、低压室膜盒：膜盒：基座、硬芯、硅油（阻尼作用）基座、硬芯、硅油（阻尼作用）C形簧片：形簧片：连接主杠杆连接主杠杆轴封膜片：轴封膜片：作支点、密封作支点、密封作用：作用：PFi61、结构、结构a、测量机构b、杠杆机构主、副杠杆主、副杠杆矢量机构矢量机构调零、迁移、静压、过载保护调零

3、、迁移、静压、过载保护平衡锤：平衡锤：使副杠杆重心与支点使副杠杆重心与支点M重合。重合。（调整螺钉可使= 415）作用：作用：Fi S 71、结构、结构a、测量机构b、杠杆机构c、位移检测放大器差动变压器差动变压器放大电路放大电路低频振荡器低频振荡器整流、滤波整流、滤波功率放大功率放大作用：作用： S I0 (420 mA)81、结构、结构a、测量机构b、杠杆机构c、位移检测放大器d、电磁反馈机构作用：作用：I0 Ff Ff =l B I0 = DWB I0= Kf I0 高量程：高量程：W=W1 +W21，2短接短接低量程：低量程：W=W12，4短接短接91、结构、结构2、动作过程、动作过程

4、反馈线圈反馈线圈P膜盒膜盒(A) 主杠杆主杠杆矢量机构矢量机构 副杠杆副杠杆 检测片检测片S位移检测放大位移检测放大输出输出I0FiF2F1MiMfI0与与P的关系的关系？10主杠杆 211lFlFMiiPAFi矢量机构将F1分解成F2和F3， tgFF12PtgAllF212副杠杆平衡：fflFlFlF00320IKFff002310FKllPKllAtgllIffff先不考虑迁移先不考虑迁移考虑迁移考虑迁移l0/3、方程式、方程式0002302310FKllFtgKllllPKllAtgl lIffffff11(1)(1)当仪表结构一定时当仪表结构一定时,I,I0 0与与P P线性关系。线

5、性关系。(2)(2)P Pi i =0=0时，时， =4mA否则调整否则调整F F0 0大小。大小。(3)(3)P P = = P Pmaxmax时，时， I I0 0 = 20mA否则调整否则调整K Kf f ( (粗调粗调) )或或(细调细调) )大小。大小。(4)(4)零点、量程应反复进行调整。零点、量程应反复进行调整。4、结论：、结论：0002302310FKllFtgKllllPKllAtgl lIffffff0002300FKllFtgKllllIffff(5)(5)迁移调整不改变量程。迁移调整不改变量程。正迁移：负号表示正迁移：负号表示 （弹簧被压）（弹簧被压）负迁移：正号表示负

6、迁移：正号表示 （弹簧被拉）（弹簧被拉）121、特点、特点精度高、性能好精度高、性能好体积小，结构简单体积小，结构简单装配、调整、使用方便。装配、调整、使用方便。2、结构、结构测量部分测量部分转换放大部分转换放大部分PiCI0a、方框图固定电极可动电极填充液（硅油）（二）电容式差压变送器（二）电容式差压变送器13b、测量部分SSSACoi1SSACoi2膜片变形量：膜片变形量：S =K1(P1P2)= K1 P当当P= 0时，时，当当P0时，时，1212iiiiCCCCCC取：0SS K2 S K1 K2PCC与与 P成线性关系，与成线性关系，与S0成反比，成反比， S0 灵敏度灵敏度Ci2

7、Ci1S0S0PoiiSACC2114c、转换放大电路作用：作用： CC要求可进行量程、零点、迁移等调整要求可进行量程、零点、迁移等调整I0（420mA）电容电容-电流转换器电流转换器前置放大器前置放大器功放及输出限制功放及输出限制电路组成：电路组成： 151617二、二、温度变送器温度变送器温度变送器温度变送器标准信号tDDZ-型温度变送器的构成框图型温度变送器的构成框图量程单元量程单元放大单元放大单元18集成运放（电压放大）功放电路输出电路（隔离输出）反馈电路直交直变换电路（隔离供电）放大单元：将放大单元：将mV4 20mA （15V） ，属通用部分。，属通用部分。（一）放大单元（一）放大

8、单元19输入回路：起限流和限压作用 零点调整电路：实现零点调整和零点迁移的作用 反馈回路：保证变送器的输出与输入之间具有良好的线性关系，并使变送器输出具有较好的恒流性能 ,及量程调整。输入信号断路报警电路（二）直流毫伏变送器（二）直流毫伏变送器1、量程单元电路结构：20zWabiTURRRRRREU1051041103103/iEZabURRR1051032、直流毫伏变送器静特性：zWWURRRRRRRRRRRRRRRR10710610641161151142111107106411611511422)/(/)/(fWWFURRRRRRRRRRRRRRRU1161151154116115114

9、211110710621111107106)/(/11611511511411121111106RRRRRRRRWoIR4107106RRzU/121ZiTUEUZoFUIRU4UF=UTZiURERI)(440分析：分析：)零点调整零点调整R103 大范围大范围W1小范围小范围)量程调整量程调整R114 大范围大范围W2小范围小范围3）零点、量程反复进行调整）零点、量程反复进行调整（改变（改变 ）（改变（改变）22（三）热电偶温度变送器（三）热电偶温度变送器 与各种热电偶配合使用，将温度信号变换为成比例与各种热电偶配合使用，将温度信号变换为成比例的的4 420mADC20mADC电流信号和电

10、流信号和1 15VDC5VDC电压信号。电压信号。 231、量程单元电路 在输入回路增加了由铜补偿电阻RCu1、RCu2等元件组成的热电偶冷端补偿电路。同时，在电路安排上把零电位器W1和电阻R104移到了反馈回路的支路上。 在反馈回路中增加了由运算放大器A2等构成的线性化电路。 在直流毫伏量程单元基础上更改：24（四）热电阻温度变送器（四）热电阻温度变送器 与各种热电阻配合使用，将温度信号变换为成比例的420mADC电流信号和15VDC电压信号。 251、量程单元电路与直流毫伏量程单元比较，功能上的更改： 增加了增加了线性化电路线性化电路 增加了增加了导线电阻补偿电路导线电阻补偿电路26（五）

11、一体化温度变送器（五）一体化温度变送器 所谓一体化温度变送器，是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内的一种温度变送器。 变送器模块大多数以一片专用变送器芯片为主，变送器模块大多数以一片专用变送器芯片为主，外接少量元器件构成外接少量元器件构成 。27比如：变送器芯片AD693 281 1、AD693AD693构成的热电偶温度变送器构成的热电偶温度变送器292 2、AD693AD693构成的热电阻温度变送器构成的热电阻温度变送器30第二节第二节智能式变送器智能式变送器引入计算机技术，其核心是微处理器（CPU）。变送器组成分二大部分：软软 件件包括包括系统程序系统程序和和功能模块功能模块

12、硬件电路硬件电路以微处理器以微处理器CPU为核心为核心 智能式变送器智能式变送器通常通常还配置有还配置有手持终端手持终端( (外部数据设外部数据设定器或组态器定器或组态器) )，用于对参数进行设定、调整、选择以用于对参数进行设定、调整、选择以及自诊断等及自诊断等。 31硬件构成硬件构成32软件系统软件系统 包括包括系统程序和系统程序和功能模块功能模块 系统程序系统程序使使变送变送器各硬件电路能正常工作并实现所器各硬件电路能正常工作并实现所规定的功能，同时完成各组成部分之间的管理。规定的功能，同时完成各组成部分之间的管理。 功能模块功能模块提供了各种功能，用户可以选择所需要的提供了各种功能，用户

13、可以选择所需要的功能模块以实现用户所要求的功能。功能模块以实现用户所要求的功能。33功能模块可能有：功能模块可能有：资源模块资源模块 变量转换变量转换 模拟输入模拟输入 量程自动切换量程自动切换 非线性校正非线性校正 温度误差校正温度误差校正 阻尼时间设定阻尼时间设定 显示转换显示转换 运算功能运算功能 PID PID 控制功能控制功能 警报警报 34放大单元电路图放大单元电路图集成运放功率放大输出电路反馈电路直交直变换电路+24VDC-GUiUf420mA15V35直流毫伏量程单元电路图直流毫伏量程单元电路图输入回路零点调整电路反馈回路报警电路I036热电偶量程单元电路图热电偶量程单元电路图+-37热电阻量程单元电路图热电阻量程单元电路图138热电阻量程单元电路图热电阻量程单元电路图239线性化原理线性化原理fbURRRRRRRRRRRU1221211201221201221211201211201151boaaaURRRUR120UaRaUaUaUf40+-EttU0tt Ui线性反馈UaUfUiEt U0Ui