控制儀表及裝置第2章變送器和轉(zhuǎn)換器-資料下載頁(yè)
2025-04-29 07:39本頁(yè)面
【正文】 所處的環(huán)境溫度 。 一體化溫度變送器品種較多 ， 其變送器模塊大多數(shù)以 一片專(zhuān)用變送器芯片 為主 ， 外接少量元器件構(gòu)成 ， 常用的變送器芯片有 AD69 XTR10 XTR10 IXR100等 。 下面以 AD693構(gòu)成的一體化溫度變送器為例進(jìn)行介紹 。 一體化熱電偶溫度變送器 I1 I2 VT1 一體化熱電偶溫度變送器簡(jiǎn)圖 AD693的 輸入信號(hào) Ui為熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì) Et與電橋的輸出信號(hào) UBD之代數(shù)和 11()i t C u wU E I R R? ? ?如果設(shè) AD693的轉(zhuǎn)換系數(shù)為 K，可得變送器輸出與輸入之間的關(guān)系為 oiI KU?結(jié)論： ① 變送器的輸出電流 I0與熱電偶的熱電勢(shì) Et成正比關(guān)系 。 ② RCu阻值隨溫度而變 ， 合理選擇 RCu的數(shù)值可使 RCu隨溫度變化而引起的 I1RCu變化量近似等于熱電偶因冷端溫度變化所引起的熱電勢(shì) Et的變化值 ， 兩者互相抵消 。 ③ W1的作用是調(diào)零 ， W2的作用是調(diào)滿 （ 量程 ） 11[ ( ) ]t C u wK E I R R? ? ?一體化熱電阻溫度變送器 I2 I1 VT1 AD693構(gòu)成的熱電阻溫度變送器采用三線制接法 ， 與熱電偶溫度變送器的電路大致相仿 ， 只是原來(lái)熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電阻 RCu現(xiàn)用熱電阻 Rt代替 。 AD693的 輸入信號(hào) Ui為電橋的輸出信號(hào) UBD，即 1 2 1 1 1 0 1()i B D t W t t wU U I R I R I R I R R? ? ? ? ? ? ?同樣可求得熱電阻溫度變送器的 輸出與輸入之間的關(guān)系 為 0 1 1 0 1()t t WI K I R K I R R? ? ? ?—— 智能式溫度變送器 智能式溫度變送器有采用 HART協(xié)議通信方式 ， 也有采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式 。 下面以 SMART公司的 TT302溫度變送器為例進(jìn)行介紹 。 TT302溫度變送器是一種符合 FF通信協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表 ， 它可以與各種熱電阻或熱電偶配合使用測(cè)量溫度 ， 具有量程范圍寬 、 精度高 、 環(huán)境溫度和振動(dòng)影響小 、 抗干擾能力強(qiáng) 、 重量輕以及安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn) 。 輸入板包括多路轉(zhuǎn)換器、信號(hào)調(diào)理電路、 A／ D轉(zhuǎn)換器和隔離部分，其作用是將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，傳送給CPU， 并實(shí)現(xiàn)輸入板與主電路板的隔離。 用于熱電偶 的 冷端溫度補(bǔ)償 核心 采樣 、 計(jì)算 (控制 )、輸出 產(chǎn)生并輸出滿足 FF標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào) /氣轉(zhuǎn)換器 一、概述 電 /氣轉(zhuǎn)換器是將電動(dòng)儀表輸出的 420MA直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成可被氣動(dòng)儀表接受的 20100KPA標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)儀表和氣動(dòng)儀表的聯(lián)用，構(gòu)成混合控制系統(tǒng)，發(fā)揮電、氣儀表各自的優(yōu)點(diǎn)。 二、氣動(dòng)儀表的基本元件 氣動(dòng)儀表由氣阻、氣容、彈性元件、噴嘴 擋板機(jī)構(gòu)和功率放大器等基本元件組成。 （一）氣阻 氣阻與電路中的電阻相似，它可以改變氣路中的氣體流量。在流體呈層流狀態(tài)時(shí)，氣阻的大小與兩端的壓降成正比，與流過(guò)的流量成反比。 MPR ??氣阻有恒氣阻（如毛細(xì)管、小孔等）與可調(diào)氣阻（變氣阻）以及線性氣阻與非線性氣阻之分。流過(guò)氣阻的流體為層流狀態(tài)時(shí)，氣阻呈現(xiàn)為線性；而紊流狀態(tài)時(shí)呈現(xiàn)為非線性。 （二）氣容 與電路中的電容相似。它是一個(gè)具有一定容積的氣室，是儲(chǔ)能元件，共兩端的氣壓不能突變。所容分固定氣容和彈性（可變）氣容。 氣體絕對(duì)溫度氣體常數(shù)氣室體積??? RTVC由于固定氣室的容積恒定，在溫度不變時(shí)，固定氣室的氣容量不變。 彈性氣室在工作過(guò)程中容積 V發(fā)生變化，則氣容量也隨之改變。 （三）彈性元件 用來(lái)產(chǎn)生力、儲(chǔ)存機(jī)械能、緩沖振動(dòng)、把某些物理量（力、差壓、溫度）轉(zhuǎn)換為位移。 質(zhì)量指標(biāo)： 彈性特性 —— 彈性元件的變形與作用力或其他變量之間的關(guān)系。 剛度與靈敏度 —— 通常把使彈性元件產(chǎn)生單位形變（位移）所需的作用力或力矩稱(chēng)為彈性元件的剛度。剛度的倒數(shù)稱(chēng)為靈敏度。 彈性滯后與遲滯量 —— 在彈性元件的彈性范圍內(nèi)，逐漸加載和卸載的過(guò)程中，彈性特性不重合的現(xiàn)象叫作彈性元件的彈性滯后現(xiàn)象。遲滯量表征滯后最大值。用相對(duì)量表示，即彈性元件的正、反行程的位移最大變差 Γmax與最大位移量 Smax的百分比。 彈性后效現(xiàn)象 —— 彈性元件在彈性變形范圍內(nèi)，其位移（形變）不能立即和所施載荷相對(duì)應(yīng)，需經(jīng)一段時(shí)間后，才能達(dá)到相應(yīng)的載荷的形變。彈性元件的彈性后效有時(shí)達(dá)2%—— 3%。 彈性元件的滯后現(xiàn)象和后效現(xiàn)象是彈性元件的缺點(diǎn)。為減小其影響，常用特種合金鋼來(lái)制作彈性元件。 續(xù) 上 表 微 分 環(huán) 節(jié) （四）噴嘴 擋板機(jī)構(gòu) 噴嘴 擋板機(jī)構(gòu)的作用是把微小的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力信號(hào)。它由恒節(jié)流孔（恒氣阻）、節(jié)流氣室和噴嘴 擋板所形成的變節(jié)流孔（變氣阻）組成。 （五）功率放大器 功率放大器將噴嘴 擋板的輸出壓力和流量都放大。所以稱(chēng)為耗氣型放大器。
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