智慧型變送器

智慧型式變送器是由感測器和微處理器（微機）相結合而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲能力，可對感測器的數據進行處理，包括對測量信號的調理（如濾波、放大、A/D轉換等）、數據顯示、自動校正和自動補償等， 微處理器是智慧型式變送器的核心。它不但可以對測量數據進行計算、存儲和數據處理，還可以通過反饋迴路對感測器進行調節，以使採集數據達到最佳。由於微處理器具有各種軟體和硬體功能，因而它可以完成傳統變送器難以完成的任務。所以智慧型式變送器降低了感測器的製造難度，並在很大程度上提高了感測器的性能。

基本介紹

• 中文名：智慧型變送器
• 組成部分：感測器和微處理器
• 利用：微處理器的運算和存儲能力
• 特點：自動補償能力

簡介

變送器有時指輸出為標準信號的感測器。這種情況先與感測器通用，變送器將感測信號轉換為統一的標準信號：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDC，變送器——遵循一個物理規律（或實驗數學模型）將物理量的變化轉化成4-20mA等標準信號的裝置。變送器種類很多。總體來說就是由變送器發出一種信號來給二次儀表使二次儀表顯示測量數據。變送器除有感測的功能之外還有放大整形的功能，輸出為標準的控制信號．如：4－20mA。

特點

1、自動補償能力，可通過軟體對感測器的非線性、溫漂、時漂等進行自動補償。可自診斷，通電後可對感測器進行自檢，以檢查感測器各部分是否正常，並作出判斷。數據處理方便準確，可根據內部程式自動處理數據，如進行統計處理、去除異常數值等。

2、雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理感測器數據，還可將信息反饋至感測器，從而對測量過程進行調節和控制。可進行信息存儲和記憶，能存儲感測器的特徵數據、組態信息和補償特性等。

3、數字量接口輸出功能，可將輸出的數位訊號方便地和計算機或現場匯流排等連線。

種類

將物理測量信號或普通電信號轉換為標準電信號輸出或能夠以通訊協定方式輸出的設備。如：溫度/濕度變送器，壓力變送器，差壓變送器，液位變送器，電流變送器，電量變送器，流量變送器，重量變送器等。

差壓變送器

液位變送器

溫度變送器

通用變送器

這是一種新型的、通用的數字變送器。

主要特點

1、數字量輸出，採用光纖傳輸，可有效避免傳輸過程的損耗和電磁干擾。

2、雙通道測量，可以是一路電壓、一路電流或兩路電壓或兩路電流的組合。每個通道的量程可配置。電壓、電流組合可以實現功率測量，兩個相同屬性通道可用於實現微差測量。

3、同一個測量通道既可測量模擬量，又可測量脈衝量。

模擬量測量技術指標

頻寬：100kHz；

採樣頻率：250kHz；

準確度：0.05級或0.1級；

電壓測量範圍：不同型號可涵蓋1mV~1280V的交直流電壓；

電流測量範圍：不同型號可涵蓋100uA~128A的交直流電流；

脈衝量測量技術指標

頻率：0.1Hz~50kHz；

幅值：通模擬量輸入範圍；

波形：結合截止頻率可設定的濾波器，可以測量任意信號的基波頻率。

由於上述特性，使其既可以直接用於測量各種1280V/128A以下的電參量，又可與互感器、霍爾電壓感測器、霍爾電流感測器、分壓器、分流器、羅氏線圈等各種電量感測器配套測量更高的電壓和更大的電流；還可與熱電偶、流量、壓力、位移、轉速、扭矩、振動等感測器或其它類型的模擬量輸出變送器配套使用測量各種非電量信號；相同屬性的兩個通道進行微差測量可方便的實現互感器校驗儀等功能。

壓力變送器

工作原理

壓力變送器被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件（即敏感元件）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。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，通過振盪和解調環節，轉換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對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。

渦輪流量變送器

A/D轉換器將解調器的電流轉換成數位訊號，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，它進行感測器線性化。重置測量範圍。工程單位換算、阻尼、開方，感測器微調等運算，以及診斷和數字通信。本微處理器中有16位元組程式的RAM，並有三個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並經校正過的數位訊號微調數據，這些數據可用變送器軟體修改。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275型智慧型通信器或採用HART協定的控制系統）的連線接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數位訊號，並通過迴路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術並依據BeⅡ202標準。

高溫（熔體）壓力變送器

高溫（熔體）壓力變送器主要是針對高溫和熔體而設計的，GEFRAN系列的高溫（熔體）壓力變送器測量溫度高達0～400℃，適合多種熔體，補償溫度0～76℃－0～100℃。

主要技術參數：

智慧型變送器校驗工具

⊙全球三大頂級品牌之一

⊙充油式、法蘭式、注入式

⊙可與其他所有品牌互換

⊙精度±0.5%～±0.25%

⊙測量溫度0～400℃⊙補償溫度0～76℃－0～100℃

智慧型變送器校驗工具

⊙量程0～35bar－0～2500bar

⊙電源電壓：6～12V或12～30V 4~20mA

⊙多種壓力接口、壓力量程和輸出信號

⊙保護等級：IP67 IP65

差壓變送器

差壓變送器的特點：

差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器，輸出標準信號（如 4~20mA,1~5V）。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個壓力接口，差壓變送器一般分為正壓端和負壓端，一般情況下，差壓變送器正壓端的壓力應大於負壓段壓力才能測量。通常壓力變送器有壓阻式，電容式2類。

差壓變送器的套用

在油庫油罐液位的測量設計中，差壓變送器比較流行的是採用雷達液位計或浮球、浮標、鋼帶式液位計等。雷達液位計雖然精度高但成本也高，而浮標、浮球等液位計，安裝、維護比較麻煩。差壓式液位計，在鍋爐汽包等密閉容器中套用廣泛，但測量結果並非真正液位，因此在油罐液位測量的設計鮮有套用。其實油庫油罐的精確液位，並不十分重要，用戶實際要了解的並不是液位，而是通過測量液位來了解油罐中油品的實際數量（即噸數），從而防止滿溢。由此分析採用差壓法來測液位（實際為噸數）也不失為一個好的選擇。差壓變送器的套用十分成熟，象1151、3051以及EJA等差壓變送器，技術十分完善，精度可達0.075級，而且價格大幅下跌，性能價格較高。

差壓變送器的設計原理

壓力變送器

pt系列微差壓變送器

顧名思義差壓變送器所測量的結果是壓力差，即△P=ρg△h。而由於油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關係。即只要準確地檢測出△P值，與高度△h成反比，在溫度變化時，雖然油品體積膨脹或縮小，實際液位升高或降低，所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實際液位，也可以引入介質溫度補償予以解決。差壓變送器的實際套用。

差壓變送器的注意問題

⑴ 設計和安裝時應考慮油罐底部的取壓開孔儘可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時引入溫度補償。

⑵ 在油罐的罐體水平截面不等的情況下（如上小下大），要考慮補償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。

⑶ 為達到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時，必須採用差壓變送器而不能採用壓力變送器。對敞口油罐或精度要求不高時，可直接採用壓力變送器以方便安裝。

⑷ 二次表儘量採用智慧型表，可方便改變數程，實現溫度補償等。

電流變送器

電流變送器可以直接將被測主迴路交流電流轉換成按線性比例輸出的DC4～20mA（通過250Ω 電阻轉換DC 1～5V或通過500Ω電阻 轉換DC2～10V）恆流環標準信號，連續輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。

電流變送器原副邊高度絕緣隔離，兩線制輸出接線，輔助工作電源+24V與輸出信號線DC4～20mA共用，具有精度高，體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾、國內首創4種補償措施和6大全面保護功能，兩線連線埠防感應雷能力強，具有雷擊波和突波的保護能力等優點。特別適用發電機、電動機、智慧型低壓配電櫃、空調、風機、路燈等負載電流的智慧型監控系統；電流變送器超低功耗，單只靜態時0.096W，滿量程功耗為0.48W，輸出電流內部限制功耗為0.6W。

電流變送器技術參數

數字智慧型控制中心

1．精度：優於0.5% ；

pt系列微差壓變送器

數字智慧型控制中心

2．非線性失真：優於0.5%；

3．額定工作電壓Vcc：+24V±20% ，極限工作電壓：≤35V ；

4．電源功耗：靜態4mA，動態時相等於環路電流，內部限制25mA+10%；

5．額定輸入：5A……1KA（42個規格）；

6．穿孔穿芯圓孔直徑：9、12、20、25、30mm；

7．輸出形式：兩線制DC4～20mA；

8．輸出電流溫漂係數：≤50ppm/℃；

9．回響時間：≤100mS；

10．輸入/輸出絕緣隔離強度：AC3000V / 1min、1mA；

11．輸出負載電阻：RLmax≤ （Vcc-10V）/20mA

註：⑴標準Vcc=24V時負載阻抗為700Ω；

⑵RLmax=250Ω （轉換1～5V的電阻）+ 兩根傳輸線路總銅阻。

12．輸入過載保護：30倍1min；

13．輸出過流限制保護：內部限制25mA+10%；

註：國際標準輸出過流限制保護：內部限制25mA+10%；

14．兩線連線埠瞬態感應雷與浪涌電流TVS抑制保護能力：TVS抑制衝擊電35A/20ms/1.5KW；

15．兩線連線埠設定有+24V電源反接保護；

16．輸出電流設定有長時間短路保護限制；內部限制25mA+10%；

17．工作環境：－40℃～+80℃，10%～90%RH；

18．貯存溫度：－50℃～+85℃；

19．執行標準：GB/T13850－1998；

不同的壓差變送器的技術指標如下表：

序號	名稱	型號	材料範圍	靜壓（Mpa）	精度等級
1	微差壓變送器	HAKK-（3351）DR2E	0-0.1~1KPa	1	0.5
				4
2	差壓; 變送器	HAKK-（3351）DP3E	0-1~6KPa	4	0.2或0.5
3		HAKK-（3351）DP4E	0-6~40KPa	10
4		HAKK-（3351）DP5E	0-40~250KPa
5		HAKK-（3351）DP6E	0-0.16~1MPa
6		HAKK-（3351）DP7E	0-0.4~2.5MPa
7		HAKK-（3351）DP8E	0-1.6~10MPa
8; 9	高靜壓差壓; 變送器	HAKK-（3351）HP4E	0-6~40KPa	25	0.5或0.2
				32
				25
		HAKK-（3351）HP5E	0-40~250KPa	32
10	壓力變送器	HAKK-（3351）GP3E	0-1~6KPa		0.2或0.5
11		HAKK-（3351）GP4E	0-6~40KPa
12		HAKK-（3351）GP5E	0-40~250KPa
13		HAKK-（3351）GP6E	0-0.16~1MPa
14		HAKK-（3351）GP7E	0-0.4~2.5MPa
15		HAKK-（3351）GP8E	0-1.6~10MPa
16		HAKK-（3351）GP9E	0-4~25MPa
17		HAKK-（3351）GP0E	0-6~40MPa
18	絕對; 壓力; 變送器	HAKK-（3351）AP4E	0-6~40KPa		0.2或0.5
19		HAKK-（3351）AP5E	0-40~250 KPa
20		HAKK-（3351）AP6E	0-0.16~1MPa
21		HAKK-（3351）AP7E	0-0.14~2.5MPa
22		HAKK-（3351）AP8E	0-1.6~10MPa
23	法蘭式液位變送器	HAKK-（3351）LT4E	0-6~40KPa	2.5	0.2或0.5
24		HAKK-（3351）LT5E	0-40~250KPa
25		HAKK-（3351）LT6E	0-0.16~1MPa
26	遠傳; 壓力; 變送器	HAKK-（3351）GP4E	0-6~40KPa		0.5
27		HAKK-（3351）GP5E	0-40~250KPa
28		HAKK-（3351）GP6E	0-0.16~1MPa
29		HAKK-（3351）GP7E	0-0.4~2.5MPa
30		HAKK-（3351）GP8E	0-1.6~10MPa
31	遠傳; 差壓; 變送器	HAKK-（3351）DR3E	0-1~6KPa	2.5	0.5
32		HAKK-（3351）DR4E	0-6~40KPa	2.5
33		HAKK-（3351）DR5E	0-40~250KPa
34		HAKK-（3351）DR6E	0-0.16~1MPa
35		HAKK-（3351）DR7E	0-0.4~2.5MPa

溫度變送器

熱電阻Pt100將溫度變化變換為阻值的變化。

⒈通過確認阻值的不同計算出當前的溫度2.再根據熱點阻的量程變送輸出對應的標準

溫度變送器

信號（4-20mA）值，即：溫度變化--熱電阻--電阻變化--溫度變送器--4~20mA信號

舉個例子：Pt100的量程為：-199.9度-600.0度，溫度變送器就把這個轉化為標準信號後對應的，4mA就是-199.9度，20mA就是600.0度，通過確認變送器輸出的電流大小就可以知道當前的溫度。