详解变送器 点击:292 | 回复:6



浪迹&天涯

    
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楼主
变送器  发帖心情 Post By:2008-7-15 9:53:37

transmitter

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协议方式输出的设备。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:除有传感的功能之外还有放大整形的功能,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(<30 μV)、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4~20 mA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。两线制电流变送器原理如(图1)所示。

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1~5 V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



yongde21

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1楼

请参与变送器QQ群:635546685

yongde21

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2楼
变送器QQ群是68700858,不是635546685

51yali

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3楼

液位的测量方式

工业上的液位测量主要有这么几种方式:1.投入式液位计;2.超声波液位计;3.雷达液位计;4.压变式液位变送器;
以上每种形式,都有自己的优点: www.gkzhan.com/st7426

1.先说说投入式液位计,顾名思义,就是把传感器探头投入到液体中间,利用液体的压力,来测量出液体的深度。优点是直接接触液体,价格相对便宜。缺点是当液体是腐蚀性很强的介质,或粘稠度很大的介质,投入式就不怎么适合了。

2.超声波液位计,就是利用超声波发射接收的原理,测非接触的测量液体深度。超声波的传播速度,在某个温度下是比较恒定的,在已知道速度的情况下,只要计算出超声波的发出到接收时间,就可以计算出超声波探头到液面的距离。池深或罐高是一定的,计算出液面到探头的距离,也就计算出液面到池底或罐底的距离了,也就是液体的深度。其优点是非接触式测量,比较卫生,可以检测腐蚀性很高的介质。缺点是,超声波的发生接收对环境的要求比较高,在环境比较恶劣的情况下,超声波液位计就不怎么适用了。

3.雷达液位计,是利用微波脉冲的发射与接收来测量液体的深度,雷达液位计分接触式和非接触式2种形式。微波的发射不需要介质,所以在真空的情况下也可以测量。另外,雷达可以在很恶劣的环境下使用,比超声波的使用范围要广很多。

4.压变式液位变送器,主要使用在罐体上,其安装方式有螺纹安装和法兰安装。也分开口罐和闭口罐。这样就分单法兰液位和双法兰液位。其使用范围就比较窄

51yali

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51yali

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51yali

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