智能壓力變送器的工作原理
點擊次數(shù)：3370 發(fā)布時間：2021-05-15 06:51:56
壓力測量在工業(yè)中的使用正變得越來越廣泛。壓力是僅次于溫度的*二大測量變量。每年**會生產(chǎn)數(shù)百萬個壓力測量儀表，以滿足客戶的需求。
那么這些測量的目的是什么呢？
主要目的有3個：
① 遠(yuǎn)距離顯示壓力
② 控制回路中的壓力控制
③ 監(jiān)控自動化過程中的壓力閾值
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電容式壓力傳感器，稱為“δ”室（見圖1-2）。傳感器是一個完全密封的組件，過程壓力通過隔離膜片和灌充液硅油傳到感壓膜片引起位移。傳感膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成4～20mA DC的二線制輸出的電信號。
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(shù)的線路板。線路板接收來自傳感器的信號并進(jìn)行修正和線性化。線路板模塊的輸出部分將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一個模擬輸出信號，并可與HART手操器和上位機(jī)軟件進(jìn)行通信。
1.2.1 A/D轉(zhuǎn)換
A/D轉(zhuǎn)換電路采用16位低功耗集成電路，將解調(diào)器輸出的模擬量電流轉(zhuǎn)換成數(shù)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(zhuǎn)換工作，也能完成自診斷及實現(xiàn)數(shù)字通訊。工作時，一個數(shù)字壓力值被微處理器所處理，并作為數(shù)字存儲，以確保精密的修正和工程單位的轉(zhuǎn)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(shè)定。
1.2.3 EEPROM存儲器
EEPROM存儲所有的組態(tài)，特性化及數(shù)字微調(diào)的參數(shù)，存儲器為非易失性的，因此即使斷電，所存儲的數(shù)據(jù)仍能完好保持，以**實現(xiàn)智能通訊。
1.2.4 D/A轉(zhuǎn)換
D/A轉(zhuǎn)換將微處理器送來的經(jīng)過校正的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4～20mA模擬信號并輸出給回路。
1.2.5數(shù)字通訊
通過一臺通訊器，對變送器進(jìn)行測試和組態(tài)。或者通過任意支持HART通訊協(xié)議的上位系統(tǒng)主機(jī)完成通訊。HART協(xié)議使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的BELL202頻率相移鍵控（FSK）技術(shù)，以1200Hz或2200Hz的數(shù)字信號疊加在4～20mA的信號上實現(xiàn)通訊，通訊時，頻率信號對4～20mA的過程不產(chǎn)生任何干擾。
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