随着集成电路的广泛应用，其性能不断提高.成本大幅度降低，使得微处理器在各个领域中的应用十分普遍。智能型压力或差压变送器就是在普通压力或差压变送器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。例如，用带有温度补偿的电容变送器与微处理器相结合，构成精度为0.1级的压力或差压变送器，其量程范围为100: 1，时间常数在0-36 s间可调，通过手持终端(通信器)，可对1500m之内的现场变送器进行工作参数的设定、量程调整、零点调整以及向变送器写人信息数据。图2-2-15为罗斯蒙特电容式变送器与手操器。

 

 

    智能型变送器的特点是可进行远程通信。利用手持终端，可对现场变送器进行各种运行参数的选择和标定;其梢确度高，使用与维护方便。通过编制各种程序，使变送器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式报警等多种功能，因而提高了变送器的精确度。简化了调整、校准与维护过程，促使变送器与计算机、控制系统直接对话。

    下面以美国费希尔一罗斯蒙特公司(Fisher-Rosemount)的3051C型差压变送器为例对其

工作原理作简单介绍。

    3051C型智能差压变送器包括变送器和275型手操器。

变送器由传感膜头和电子线路板组成，图2-2-16为其原理方框图。

 

 

    除具有普通压力变送器的功能之外，智能式压力变送器还具有如下特点。

    组态功能使得使用更加灵活方便。可以组态线性化、更换工程单位、增加阻尼(滤波)、程序调零调量程等功能。

    设有自动调零、自动调量程按钮。加人起始压力后将自动调零钮按下5s，就可实现调零，加人满量程压力后按下自动调量程钮5秒钟就可实现调量程。

    为了调校组态方便，配有遥控接口。该接口可以挂在变送器(两线制)的两根信号线上(不分极性)，利用键控相移技术(一种信号调制方法)将高频信号叠加到4一20 mA信号上，从而实现与变送器的通信，同时不影响4一20 mA信号的接收(由计算机高速采样时可能会有影响)。

    具备自诊断功能，能自动检查变送器回路系统故障。

    被测介质压力通过电容传感器转换为与之成正比的差动电容信号。传感膜头还同时进行温度的测量，用于补偿温度变化的影响。上述电容和温度信号通过A/D转换器转换为数字信号，输入到电子线路板模块。

    在工厂的特性化过程中，所有的传感器都经受了整个工作范围内的压力与温度循环测试。根据测试数据所得到的修正系数，都贮存在传感膜头的内存中，从而可保证变送器在运行过程中能精确地进行信号修正。

    电子线路板模块接收来自传感部分的数字输人信号和修正系数，然后对信号加以修正与线性化。电子线路板模块的输出部分将数字信号转换成4一20 mA DC电流信号，并与手操器进行通信。

    变送器内装有非易失性存储器(EEPROM)，不需另装电池就可长期保存组态数据。当遇到意外停电，其中数据仍然保存，所以恢复供电之后，变送器能立即工作。

    数字通信格式符合HART协议。该协议使用了工业标准Be11202频移调制(FSK)技术。即通过在4-20mA DC输出信号上叠加高频信号来完成远程通信。罗斯蒙特公司采用这一技术，能在不影响回路完整性的情况下实现同时通信和输出。

    3051C型差压变送器所用的手持通信器为275型，其上带有键盘及液晶显示器。它可以接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。为了便于通信，信号回路必须有不小于250Ω的负载电阻。其连接示意图见图2-2-17所示。

    手操器能够实现下列功能:

    (1)组态 组态可分为两部分，首先，设定变送器的工作参数，包括测量范围、线性或平方根输出、阻尼时间常数、工程单位选择;其次，可向变送器输人信息性数据，以便对变送器进行识别与物理描述，包括给变送器指定工位号、描述符等。

    (2)测量范围的变更 当需要更改测量范围时，不需到现场调整。

    (3)变送器的校准 包括零点和量程的校准。

    (4)自诊断 30510型变送器可进行连续自诊断。当出现问题时，变送器将激活用户选定的模拟输出报警。手操器可以询问变送器，确定问题所在。变送器向手操器输出特定的信息，以识别问题，从而可以快速地进行维修。

由于智能型差压变送器有好的总体性能及长期稳定工作能力，所以每五年才需校验一次。智能型差压变送器与手操器结合使用，可远离生产现场，尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和维护带来了极大的方便。

 

 

 

本文来自：气体流量计  http://www.abg.cc