智能壓力變送器的工作原理
點(diǎn)擊次數：2229 發(fā)布時(shí)間：2021-05-15 06:51:56
壓力測量在工業(yè)中的使用正變得越來(lái)越廣泛。壓力是僅次于溫度的*二大測量變量。每年**會(huì )生產(chǎn)數百萬(wàn)個(gè)壓力測量?jì)x表，以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。
那么這些測量的目的是什么呢？
主要目的有3個(gè)：
① 遠距離顯示壓力
② 控制回路中的壓力控制
③ 監控自動(dòng)化過(guò)程中的壓力閾值
智能壓力變送器工作原理
1.工作原圖
圖1-1是變送器的基本工作原理，下面將敘述其工作原理和各部件的功能。
1.1“δ”室傳感器（敏感元件）
變送器的核心是一個(gè)電容式壓力傳感器，稱(chēng)為“δ”室（見(jiàn)圖1-2）。傳感器是一個(gè)完全密封的組件，過(guò)程壓力通過(guò)隔離膜片和灌充液硅油傳到感壓膜片引起位移。傳感膜片和兩電容*板之間的電容差由電子部件轉換成4～20mA DC的二線(xiàn)制輸出的電信號。
1.2線(xiàn)路板模塊
變送器的線(xiàn)路板模塊是一塊采用專(zhuān)用集成電路（ASICS）和表面封裝技術(shù)的線(xiàn)路板。線(xiàn)路板接收來(lái)自傳感器的信號并進(jìn)行修正和線(xiàn)性化。線(xiàn)路板模塊的輸出部分將數字信號轉換成一個(gè)模擬輸出信號，并可與HART手操器和上位機軟件進(jìn)行通信。
1.2.1 A/D轉換
A/D轉換電路采用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制A/D和D/A的轉換工作，也能完成自診斷及實(shí)現數字通訊。工作時(shí)，一個(gè)數字壓力值被微處理器所處理，并作為數字存儲，以確保精密的修正和工程單位的轉換。此外，微處理器也能完成傳感器的線(xiàn)性化、量程比、阻尼時(shí)間以及其它功能設定。
1.2.3 EEPROM存儲器
EEPROM存儲所有的組態(tài)，特性化及數字微調的參數，存儲器為非易失性的，因此即使斷電，所存儲的數據仍能完好保持，以**實(shí)現智能通訊。
1.2.4 D/A轉換
D/A轉換將微處理器送來(lái)的經(jīng)過(guò)校正的數字信號轉換為4～20mA模擬信號并輸出給回路。
1.2.5數字通訊
通過(guò)一臺通訊器，對變送器進(jìn)行測試和組態(tài)?；蛘咄ㄟ^(guò)任意支持HART通訊協(xié)議的上位系統主機完成通訊。HART協(xié)議使用工業(yè)標準的BELL202頻率相移鍵控（FSK）技術(shù)，以1200Hz或2200Hz的數字信號疊加在4～20mA的信號上實(shí)現通訊，通訊時(shí)，頻率信號對4～20mA的過(guò)程不產(chǎn)生任何干擾。
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