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Cassification
電容式差壓變送器的原理
DP系列智能變送器由傳感器和電子線路板兩部分組成,傳感器部分包括:敏感元件、直接數(shù)字電容電路、溫度傳感器和特征化EEPROM等組成;電子線路板部分包括:微處理器、數(shù)/模信號轉換器、數(shù)字通信和存儲器EEPROM等幾部分組成,完成壓力信號到4~20mADC的轉換。以下對其原理進行簡單的說明:
(1) 傳感器部分
敏感元件:介質壓力通過隔離膜片和灌充油傳遞到﹠室中心的測量膜片,該測量膜片是一張緊的彈性元件,用于檢測在測量膜片上的差壓。測量膜片的位移與差壓成正比,zui大位移0.004inch(0.10mm)。測量膜片的位置由它兩側的電容固定極板通過直接數(shù)字電容電路檢測出來。
直接數(shù)字電容電路:該電路是用來將敏感元件所承受的壓力轉換成頻率信號,并使該頻率信號與壓力信號成比例關系,供CPU采樣使用。
溫度傳感器:用來測量壓力傳感器的工作介質溫度,并將其轉換為數(shù)字信號,供微處理器進行數(shù)字溫度補償。
特征化EEPROM: 保存變送器溫度補償、傳感器特征化曲線及特征數(shù)據(jù)和數(shù)字微調數(shù)據(jù)等。即使關閉了電源,數(shù)據(jù)仍能完整地保存在存儲器中。EEPROM總存貯容量512字節(jié)。
(2)電子線路板部分
微處理器:微處理器控制變送器的運行,對壓力敏感元件通過直接數(shù)字電容電路和溫度傳感器對其工作壓力和工作介質溫度進行檢測。微處理器利用傳感器特征化EEPROM中的數(shù)據(jù)進行線性化處理和補償運算,計算出工作介質的壓力值,并送往數(shù)/模轉換器和HART 通信部分。從而在原理上實現(xiàn)電子板與傳感器的互換而不會影響變送器的輸出特征。除此之外微處理器還進行傳遞函數(shù)的運算、工程單位及量程的轉換、阻尼調整及自診斷等功能。
存儲器EEPROM:保存著通過遠程、本地調整所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù)。即使關閉了電源,仍能完整地保存存儲器中的數(shù)據(jù)。EEPROM總存貯容量512字節(jié)。
數(shù)/模轉換器:數(shù)/模轉換器把微處理器修正后的壓力數(shù)字信號按輸出形式轉換為4~20mA模擬信號送往輸出回路。
HART通信:數(shù)字通信電路在變送器和HT380手操器或控制系統(tǒng)之間提供接口。這個電路檢測疊加在4~20mA回路上的FSK(頻移鍵控)信號,發(fā)送部分以同樣形式將信號疊加在4~20mA回路上。
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