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寶德流量變送器主要特點(diǎn)
閱讀：1148 發(fā)布時(shí)間：2013-12-18寶德流量變送器主要特點(diǎn)寶德流量變送器，burkert變送器兩線制變送器件的出現(xiàn)使這個(gè)問(wèn)題得到了較好地解決。我們以DH4-20變送模塊為核心設(shè)計(jì)了小型、價(jià)廉的穿孔型兩線制電流變送器。它具有低失調(diào)電壓(＜30 μV)、低電壓漂移(＜0.7μV/C°)、超低非線性度(＜0.01%)的特點(diǎn)。它把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4～20 mA的按線性比例變化的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，然后通過(guò)一對(duì)雙絞線送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入接口上，雙絞線同時(shí)也將位于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的24V工作電源送到電流變送器中。測(cè)量信號(hào)和電源在雙絞線上同時(shí)傳送，既省去了昂貴的傳輸電纜，而且信號(hào)是以電流的形式傳輸，抗干擾能力得到極大的加強(qiáng)。兩線制電流變送器原理如(圖1)所示。
寶德流量變送器什么是兩線制?兩線制有什么優(yōu)點(diǎn)?
兩線制是指現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表僅用兩根導(dǎo)線，這兩根線既是電源線，又是信號(hào)線。兩線制與三線制 (一根正電源線，兩根信號(hào)線,其中一根共GND) 和四線制(兩根正負(fù)電源線，兩根信號(hào)線,其中一根共GND)相比，兩線制的優(yōu)點(diǎn)是：
1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線；可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用；
2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾；三線制與四線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。
3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)；
4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異，實(shí)現(xiàn)分散采集，分散式采集的好處就是：分散采集，集中控制....
5、將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。
6,在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。
寶德流量變送器，burkert變送器變送器的輸出為4～20 mA，通過(guò)250 Ω的精密電阻轉(zhuǎn)換成1～5 V或2-10V的模擬電壓信號(hào).轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)有多種方法，如果系統(tǒng)是在環(huán)境最為惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期使用，因此需考慮硬件系統(tǒng)工作的安全性和可靠性。系統(tǒng)的輸入模塊采用壓頻轉(zhuǎn)換器件LM２31將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，用光電耦合器件TL117進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的隔離。
同時(shí)模擬信號(hào)處理電路與數(shù)字信號(hào)處理電路分別使用兩組獨(dú)立的電源，模擬地與數(shù)字地相互分開(kāi)，這樣可提高系統(tǒng)工作的安全性。利用壓頻轉(zhuǎn)換器件LM231也有一定的抗高頻干擾的作用。
變送器來(lái)將單片機(jī)不能直接測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的電模擬信號(hào)，如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。
寶德變送器來(lái)將單片機(jī)不能直接測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的電模擬信號(hào)，如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。
早期的變送器大多為電壓輸出型，即將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-5V電壓輸出，這是運(yùn)放直接輸出,信號(hào)功率<0.05W,通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)讀取、控制。但在信號(hào)需要遠(yuǎn)距離傳輸或使用環(huán)境中電網(wǎng)干擾較大的場(chǎng)合，電壓輸出型傳感器的使用受到了極大限制，暴露了抗干擾能力較差,線路損耗破壞了精度等等等缺點(diǎn)，而兩線制電流輸出型變送器以其具有*的抗干擾能力得到了廣泛應(yīng)用。
電壓輸出型變送器抗干擾能力極差，線路損耗的破壞,談不上精度有多高,有時(shí)輸出的直流電壓上還疊加有交流成分，使單片機(jī)產(chǎn)生誤判斷，控制出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞設(shè)備，輸出０－５Ｖ不能遠(yuǎn)傳，遠(yuǎn)傳后線路壓降大，度大打折扣?，F(xiàn)在很多的ADC,PLC,DCS的輸入信號(hào)端口都作成兩線制電流輸出型變送器4-20mA的,證明了電壓輸出型變送器被淘汰的必然趨勢(shì)。
變送器的輸出范圍常用的有0～20mA及4～20mA兩種，電流變送器輸出zui小電流及zui大電流時(shí)，分別代表電流變送器所標(biāo)定的zui小及zui大額定輸出值。
下面以測(cè)量范圍為以0～１００Ａ的電流變送器為例進(jìn)行敘述。對(duì)于輸出0～20mA的變送器0mA電流對(duì)應(yīng)輸入０Ａ值，輸出4～20mA的變送器4mA電流對(duì)應(yīng)輸入0Ａ值，兩類傳感器的20mA電流都對(duì)應(yīng)１００Ａ值。
寶德流量變送器，burkert變送器對(duì)于輸出0～20mA的變送器，在電路設(shè)計(jì)上我們只需選擇合適的降壓電阻，在A/D轉(zhuǎn)換器輸入接口直接將電阻上的０－５Ｖ或０－１０Ｖ電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即可，電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理都比較簡(jiǎn)單。但劣勢(shì)是無(wú)法判別變送器的損壞,無(wú)法辨別變送器輸出開(kāi)路和短路。
對(duì)于輸出4～20mA的變送器，電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理上都比較煩瑣。但這種變送器能夠在變送器線路不通時(shí),短路時(shí)或損壞時(shí)通過(guò)能否檢測(cè)到正常范圍內(nèi)的電流(正常時(shí)zui小值也有4mA)，來(lái)判斷電路是否出現(xiàn)故障，變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。
由于4～20mA變送器輸出4mA時(shí)，在取樣電阻上的電壓不等于0，直接經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不為0，單片機(jī)無(wú)法直接利用，通過(guò)公式計(jì)算過(guò)于復(fù)雜。因此一般的處理方法是通過(guò)硬件電路將4mA在取樣電阻上產(chǎn)生的電壓降消除，再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。這類硬件電路*RCV420,是一種精密的I/V轉(zhuǎn)換電路,還有應(yīng)用LM258自搭的I/V轉(zhuǎn)換電路,這個(gè)電路由兩線制電流變送器產(chǎn)生的4～20mA電流與24V以及取樣電阻形成電流回路，從而在取樣電阻上產(chǎn)生一個(gè)1-5V壓降，并將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來(lái)在集成電路LM258的2腳產(chǎn)生一個(gè)固定的電壓值，用于抵消在取樣電阻上4mA電流產(chǎn)生的壓降。所以當(dāng)兩線制電流變送器為zui小值4mA時(shí)，LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連接的電阻構(gòu)成可調(diào)整電壓放大電路，將兩線制電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進(jìn)行放大并通過(guò)LM258的1腳輸出至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，供單片機(jī)CPU讀入，通過(guò)數(shù)據(jù)處理方法將兩線制電流變送器的4-20mA電流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式顯示出來(lái)。變送器是邊緣學(xué)科，很多工程設(shè)計(jì)人員對(duì)此較陌生，有些廠家產(chǎn)品工業(yè)級(jí)別和民用商用級(jí)別指標(biāo)混淆（工業(yè)級(jí)的價(jià)格是民用商用級(jí)的2-3倍）有些廠家產(chǎn)品用幾角錢的LM324和LM431就可以做出一只變送器，不信的話您打開(kāi)看看，你幾百元買來(lái)的是不是用的LM324和LM431，這樣的變送器送您，您敢不敢用呵！
寶德流量變送器，burkert變送器
筆者試以常用的0.5級(jí)精度的電流電壓變送器為例，從以下方法著手來(lái)辨別真假優(yōu)劣。
(1)基準(zhǔn)要穩(wěn),４mA是對(duì)應(yīng)的輸入零位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不穩(wěn)，談何精度線性度，冷開(kāi)機(jī)３分鍾內(nèi)４mA的零位漂移變化不超過(guò)4.000mA0.5%以內(nèi);(即3.98-4.02mA),負(fù)載250Ω上的壓降為0.995-1.005V，國(guó)外IC心片多用昂貴的能隙基準(zhǔn)，溫漂系數(shù)每度變化10ppm；
(2)內(nèi)電路總計(jì)消耗電流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流濾波放大恒流電路不因原邊輸入變化而消耗電流也隨之變化，國(guó)外IC心片采用恒流供電；
(3)當(dāng)工作電壓24.000V時(shí),滿量程20.000mA時(shí),滿量程20.000mA的讀數(shù)不會(huì)因負(fù)載0-700Ω變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以內(nèi)；
(4)當(dāng)滿量程20.000mA時(shí),負(fù)載250Ω時(shí),滿量程20.000mA的讀數(shù)不會(huì)因工作電壓15.000V-30.000V變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以內(nèi)；
(5)當(dāng)原邊過(guò)載時(shí)，輸出電流不超過(guò)25.000mA+10%以內(nèi)，否則PLC/DCS內(nèi)供變送器用的24V工作電源和A/D輸入箝位電路因功耗過(guò)大而損壞，另外變送器內(nèi)的射隨輸出亦因功耗過(guò)大而損壞，無(wú)A/D輸入箝位電路的更遭殃；
(6)當(dāng)工作電壓24V接反時(shí)不得損壞變送器,必須有極性保護(hù);
(7)當(dāng)兩線之間因感應(yīng)雷及感應(yīng)浪涌電壓超過(guò)24V時(shí)要箝位,不得損壞變送器；一般在兩線之間并聯(lián)1-2只TVS瞬態(tài)保護(hù)二極管 1.5KE可抑制每20秒間隔一次的20毫秒脈寬的正反脈沖的沖擊,瞬態(tài)承受沖擊功率1.5KW-3KW;
(8)產(chǎn)品標(biāo)示的線性度0.5％是誤差還是相對(duì)誤差,可以按以下方法來(lái)辨別方可一目了然:符合下述指標(biāo)是真的線性度0.5％.
寶德BURKERT流量變送器流量范圍寬 ，重復(fù)性好，精度高，壓力損失小，起始流量低；·具有五段儀表系數(shù)設(shè)定及自動(dòng)修正的功能；·采用一體化整流器 ( 實(shí)用新型 號(hào) ZL 03210043 · 4) ，對(duì)流量計(jì)的前后直管段安裝要求低 （前為≥ 2DN ，下游無(wú)要求）；·內(nèi)置式壓力、溫度傳感器，安全性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀(外觀號(hào)：ZL 0333226 2·7)·對(duì)壓力、溫度傳感器的故障能自行診斷，并直接顯示在 LCD屏和上位機(jī)中；·一節(jié)鋰電池可連續(xù)使用兩年以上，并具有電池欠壓兩級(jí)報(bào)警輸出功能，更適合與 IC 卡管理系統(tǒng)的配套使用；·智能流量積算儀可以任意角度定位（轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 350°），使流量計(jì)在各種安裝條件下的讀數(shù)更方便，更直接；·*時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之功能，無(wú)論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，可*性保存；·儀表具有 RS-485通訊接口功能，并配備功能強(qiáng)大、界面豐富的數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)，可打印各種自動(dòng)生成的圖表；·儀表具有防爆及防護(hù)功能，防爆標(biāo)志為 ExdⅡBT4, ExiaⅡCT4, 防護(hù)等級(jí)為 IP55 。
渦輪流量計(jì)采用渦輪進(jìn)行測(cè)量。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào)。這種流量計(jì)用于檢測(cè)瞬時(shí)流量和總的積算流量，其輸出信號(hào)為頻率，易于數(shù)字化。圖中感應(yīng)線圈和*磁鐵一起固定在殼體上。當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過(guò)磁鐵時(shí)，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大器放大和整形，送到計(jì)數(shù)器或頻率計(jì)，顯示總的積算流量。同時(shí)將脈沖頻率經(jīng)過(guò)頻率－電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時(shí)流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量，葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過(guò)的總量。渦輪流量計(jì)的輸出是頻率調(diào)制式信號(hào)，不僅提高了檢測(cè)電路的抗干擾性，而且簡(jiǎn)化了流量檢測(cè)系統(tǒng)。它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)可達(dá)0.01秒。 氣體渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體等。
BURKERT寶德變送器技術(shù)參數(shù)
基本參數(shù)
公稱口徑: 管道式：DN4～DN200 插入式：DN100～DN2000 精度等級(jí)： 管道式：±0.5級(jí)，±1.0級(jí) 插入式：±1.5級(jí)、±2.5級(jí)
環(huán)境溫度： -20℃～50℃
介質(zhì)溫度： 測(cè)量液體：-20℃～120℃ 測(cè)量氣體：-20℃～80℃ 大氣壓力： 86KPa～106KPa
公稱壓力： 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa
防爆等級(jí)： ExdIIBT4
連接方式： 螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等
直管段要求：氣體：上游直管段應(yīng)≥10DN，下游直管段應(yīng)≥5DN 液體：上游直管段應(yīng)≥20DN，下游直管段應(yīng)≥5DN 插入式：上游直管段應(yīng)≥20DS，下游直管段應(yīng)≥7DS（DS為管道實(shí)測(cè)內(nèi)徑）
顯示方式
（1）遠(yuǎn)傳顯示： 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)
（2）現(xiàn)場(chǎng)顯示：8位LCD顯示累積流量，單位(m3) 4位LCD顯示瞬時(shí)流量，單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速
（3）溫度壓力補(bǔ)償型：
A、顯示標(biāo)準(zhǔn)瞬時(shí)流量及標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)流量
B、顯示當(dāng)前壓力、溫度、電池電壓
輸出功能：
（1）脈沖輸出，p-p值由供電電源確定
（2）4～20mA兩線制電流輸出
（3）單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出
（4）帶有RS485通迅接口
寶德流量變送器主要特點(diǎn)