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差壓變送器工作原理

梦之城: 發布時間:2020-10-20
差壓變送器工作原理
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)
变送器的核心是一个电容式压力传感器,称为“δ”室(见图1-2)。传感器是一个完全密封的组件,过程压力通过隔离膜片和灌充液硅油传到感压膜片引起位移。传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成4~20mA DC的二线制输出的电信号。
1.2線路板模塊
變送器的線路板模塊是一塊采用專用集成電路(ASICS)和表面封裝技術的線路板。線路板接收來自傳感器的信號並進行修正和線性化。線路板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手操器和上位機軟件進行通信。
1.2.1 A/D转换
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,提供給微處理器作爲輸入信號。
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現數字通訊。工作時,一個數字壓力值被微處理器所處理,並作爲數字存儲,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性化、量程比、阻尼時間以及其它功能設定。
1.2.3 EEPROM存储器
EEPROM存儲所有的組態,特性化及數字微調的參數,存儲器爲非易失性的,因此即使斷電,所存儲的數據仍能完好保持,以隨時實現智能通訊。
1.2.4 D/A转换
D/A轉換將微處理器送來的經過校正的數字信號轉換爲4~20mA模擬信號並輸出給回路。
1.2.5數字通訊
通過一台通訊器,對變送器進行測試和組態。或者通過任意支持HART通訊協議的上位系統主機完成通訊。HART協議使用工業標准的BELL202頻率相移鍵控(FSK)技術,以1200Hz或2200Hz的數字信號疊加在4~20mA的信號上實現通訊,通訊時,頻率信號對4~20mA的過程不産生任何幹擾。

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