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智能(néng)壓力變送(sòng)器的工作原理
點擊次數:2654 發布時間:2021-05-15 06:51:56
壓力測量在工業中的使用正變得越來越廣泛。壓力是僅次於溫度的*二大測量變量。每(měi)年**會生產數百萬個壓力測量儀表,以滿足客戶的需(xū)求(qiú)。
那麽這些測量(liàng)的目的是什麽呢(ne)?
主要目的有3個(gè):
① 遠距離顯(xiǎn)示壓力
② 控(kòng)製回路中的壓力控製
③ 監控自(zì)動(dòng)化過程中的壓(yā)力閾值
智能壓力(lì)變送器(qì)工作原理
1.工作原圖
圖1-1是變送器的基本工(gōng)作原理,下麵將敘述(shù)其工作原理和(hé)各部件(jiàn)的功能。

1.1“δ”室傳感器(敏感元件)
變送器的核心(xīn)是(shì)一個電容(róng)式壓力傳感器,稱為“δ”室(shì)(見圖1-2)。傳感器(qì)是一個完全密封的組件,過(guò)程壓力通過隔離膜片和灌充液矽油傳(chuán)到感壓膜片引起位移。傳感膜片和(hé)兩電容*板之間的電容差由電子部件轉換成4~20mA DC的二線製輸出的(de)電(diàn)信號。

1.2線路板模塊
變送(sòng)器的線路板模塊是一塊采用專用集成電(diàn)路(ASICS)和表麵封裝技術的線路板。線路板(bǎn)接(jiē)收來自傳感器的信號並進行修正和線性化。線路板(bǎn)模塊的輸出部分將數字信號轉換成一個模擬輸出信號,並可與HART手操器(qì)和上位(wèi)機軟件進(jìn)行通信。
1.2.1 A/D轉換
A/D轉換電路(lù)采(cǎi)用16位低功耗集成電路,將解調器輸出的模擬量電流轉換成數字(zì)量,提供給微處理器作為輸入信號。
1.2.2微處理器
變送器的微處理器控製A/D和D/A的轉換工作,也能完成自診斷及(jí)實現數字通訊。工作時,一個數字壓力(lì)值被微處理器(qì)所處理,並作為數字存(cún)儲,以確保精密的修正和工程單位(wèi)的轉換(huàn)。此外,微處理器也能完成傳感器的線性化、量程比、阻尼時間以及其它功能設定(dìng)。
1.2.3 EEPROM存儲器(qì)
EEPROM存儲所有(yǒu)的組態,特性化及數(shù)字微調的參數,存儲器為非易失性的,因此即使(shǐ)斷電,所存(cún)儲的數據仍能完好(hǎo)保持(chí),以**實現智能通訊。
1.2.4 D/A轉換
D/A轉換將微(wēi)處理器送來的(de)經過校正的數字信號轉換為4~20mA模(mó)擬信號並(bìng)輸出給(gěi)回路(lù)。
1.2.5數字(zì)通訊
通過一台通訊器,對變送器進行測試和組(zǔ)態。或者通過任意支持HART通訊協議的(de)上位係統主(zhǔ)機完成通訊。HART協議(yì)使用工業標準的BELL202頻率(lǜ)相移鍵控(FSK)技術,以1200Hz或2200Hz的數字信號疊加在4~20mA的信號上(shàng)實現通訊,通(tōng)訊時,頻率信號對4~20mA的過程不產生任何幹擾(rǎo)。
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