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白云人和镇仪器校准第三方实验室
发布时间:2018-08-20 09:42:22 修改 | 删除 | 顶一下
地区:平凉
性质:企业
联系人:马玉燕
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关键词:仪器校准
发布时间:2018-08-20 09:42:22
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附注:

白云人和镇仪器校准第三方实验室
随着科学技术的不断发展,工业控制或检测(监测)对电量隔离传感器的要求也越来越高,特别是在产品的性、检测精度和功能方面。由于数字化产品不论其性能还是功能,如非线性校正和小处理方面,模拟产品是不可比拟的。因此,电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势,检测电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐,本文主要介绍圣斯尔公司的电量隔离传感器。



电量隔离传感器/变送器是针对工程中的电量检测(监测),的整体抗能力,而研制的一种小体积,高性能的电量测部件或模块。 电量隔离传感器/变送器可以对现场的大电流,高电压,功率,,相角,电度等电参量进行隔离测量和变换,也可以对各种微弱(如各种桥路)
进行隔离放大和变换,将其调理后,变换成符合通用的电压,电率等模拟或变换成数字量,开关量状态等输出。这些输出可以和的指针式仪表相接,也与现代的数字式自控仪表,各种A/D转换器以及计算机直接配接,从而可以形成一个组成高可靠的工业检测(监测)或控制。 由于电量隔离传感器在应用中,用户不需做二次工作,高电压或大电流可以直接接入产品,(通过端子,插针输入或穿孔输入),就可以相应的输出。因此电量隔离传感器作为调理,隔离和变换功能摸块,是工业控制和数据采集中比较的变送器产品。 随着科学技术的不断发展,工业控制或检测(监测)对电量隔离传感器的要求也越来越高,特别是在产品的性,检测精度和功能方面。由于数字化产品不论其性能还是功能,如非线性校正和小处理方面,模拟产品是不可比拟的。因此,电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。
  电量隔离传感器/变送器是针对工程中的电量检测(监测),的整体抗能力,而研制的一种小体积、高性能的电量部件(产品)。
  电量隔离传感器/变送器可以对现场的大电流、高电压、功率、、相角、电度等电参量进行隔离测量和变换,也可以对各种微弱(如各种桥路)进行隔离放大和变换,将其调理后,变换成符合通用的电压、电流、等模拟或变换成数字量、开关量状态等输出。这些输出可以和的指 针式仪表相接,也与现代的数字式自控仪表、各种A/D转换器以及计算机直接配接,从而可以形成一个高可靠的工业检测(监测)或控制。


  由于电量隔离传感器在应用中,用户不需做二次工作,高电压或大电流可以直接接入产品,(通过端子、插针输入或穿孔输入),就可以相应的输出。因此电量隔离传感器作为调理、隔离和变换功能摸块,是工业控制和数据采集中比较的变送器产品。   交流数字式电量隔离传感器一般由电压/电流传感器、调理、隔离放大、AD采样、微处理器、通讯接口等部分组成。
  电压、电流传感器依据测量特点可以是电压互感器、电流互感器、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈等等;
  微处理器是产品数字化的核心部分,一般都选用带A/D转换器的单片机,如PIC16C74、MSP430或ADCUC812等,因此,电路可以很简单。如果选ADUC812单片机,则可以直接输出0~5V电压,因为其内部包含有两个12位的D/A转换器;
  通讯接口部分是数字输出的变换电路,广泛采用的是RS-485总线接口,常用的接口芯片为ADM483,它可以多挂接32个节点,当然也有许多其它类似芯片。RS-232接口一般有两种实现,一种就是在RS-485网络总线上加一个RS-485/RS-232转换器,另一种就是,直接把RS-232接口芯片产品中,后一种的缺点就是产品的应用将受到,不能组成网络结构,只能点对点通讯。CAN-BUS是发展较快的一个总线,其优点是传输距离远,可以达到10km,不会出现总线冲突,多主工作,通讯协议通用性好,当然其成本较高。采用光纤传输的通讯接口具有较强的电磁兼容能力,适用复杂电磁下的高精度测量。
  主要包含三个功能模块,数据采集、数据处理和通讯协议。其中数据采集主要就是读取A/D的转换结果,由于单片机自带A/D,因此程序比较简单;
  数据处理主要完成交流变直流的运算,由于单片机的运算速度有限,因此我们采用跟踪法,来完成变换的计算;
  通讯协议一般由用户选定,如MODBUS协议,ASCII格式等。     由于数字式电量隔离传感器可以直接输出数字量,对于许多应用可以省去A/D采集模块,所以,可以成本。因此,电量隔离传感器的数字化,不仅产品性,还可以使用户进一步成本。  
    由于电量隔离传感器产品种类较多,本文仅介绍了一种交流电量隔离传感器数字化技术。电量隔离传感器实现数字化的较多,目前普遍的是采用单片机技术,因为它的应用很灵活,可以实现各种不同功能。随着集成电路不断发展,已经出现了许多专用的芯片,如电度表产品,已有许多专用芯片可选,有数字接口也有脉冲输出等。智能压力变送器由智能传感器和智能电子板两部分组成,智能传感器部分包括:电容式传感器、测量膜片检测电路、温度传感器和温度补偿电路等组成;智能电子板板部分包括:微电脑控制器及电路组成,完成压力到4~20mA dc 的转换。用于测量、气体或蒸汽的压力,然后将压力转变成4~20mA DC输出。西森自动化生产的智能压力变送器可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定,压力范围,监控或与机组成现场监控,它广泛应用于工业管道中弱腐蚀性、气体、蒸汽的测量和控制。变送器的零点和量程调节可以通过变送器本身的按键进行现场调节;也可以通过手持终端远程调节。具体是:加零点压力并后,同时按住Z和S键(Z为零点调节,S为量程调节)5秒钟松开,按Z键2秒调节零点,加满程压力并后,按S键2秒调节满程。注:零点校准调节范围为压力量程的±8%,量程校准范围为压力量程的30%~100%,连续可调。调节完毕后,盖好密封盖并拧紧。  
   

 
    DE协议是以脉冲电流的多少来代表“1”和“0”的,数字和模拟是分开传输的,当传送数字时,模拟须中断[1]。HART通讯较高(约1~2 kHz),要求网络的时间常数不大于0.65μs,这样HART通讯设备及网络的大电容了通讯的大距离,一般为不大于400m。而DE协议通讯较低,网络的大时间常数为104μs,允许的电缆分布电容比HART协议宽的多,所以,就会出现同一套装置中用DE通讯协议的仪表通讯正常而用HART协议的智能变送器却不能通讯的现象。对于具有HART协议的变送器如果通讯距离确实需要足够长,可以用电容较低的交联电缆。  
    IEC(电工会)对现场总线(Fieldbus)的定义是“安装在制造和区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。”它是一种全数字化、双向、串行、多站的通信网络,一对导线上可传输多种信息。纯数字的现场总线智能变送器,是根据现场总线通信协议出来的一种变送器。它已不是意义上的变送器,而是同时起着变送、控制和通信的作用。在整个控制中,每台变送器都是一个网络接点。使用现场总线后,自控的配线、安装、调试和等方面的费用可以大大,随着现场总线控制(FCS)的发展应用,作为现场总线控制基础的现场总线智能变送器必将被广泛应用。  
          智能压力变送器一般是由传感器、微处理器、存储器及模数、数模转换器组成。传感器用来检测被测量的,其所用材料因厂家而异。横河EJA为硅谐振式,把被测参数转换为硅梁的振动;ST300的传感器是扩散硅复合半导体式,把被测参数转换为硅芯片电阻值的变化;1151、3051及富士的FCX-A/C是硅微电容式,通过测电容来被测的差压或压力值,而8600系列智能变送器则为电感式。微处理器是智能变送器的核心,负责对数据的综算处理,如对检测线性化、量程重调、函数运算、工作单位换算及诊断与通讯功能。存储器用来存贮供微处理器调用的各种常数、程序及变送器的组态等,一般都是可擦写的。模数、数模转换器是将模拟与数字进行相互转换,传感器的检测到微处理器须用模数转换器,微处理器输出4~20mA须用数模转换器。智能变送器需要输出一路数字与DCS进行通讯,并附有一智能现场通讯器(SFC)或称手操器来与变送器通讯。此外,智能变送器备有后备电源,以免停电时存储器内数据丢失。  


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