变送器的构成、零点和量程调整

1、变送器的构成、零点和量程调整变送器在自动检测和控制系统中的作用，是将各种工艺参数，如温度、压力、流 量、液位、成分等物理量转换成统一的标准信号，以供显示、记录或控制之用分类 按被测参数差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器、流量变送器等，理想输入y输出特性如图xmin 可能 0，也可能 0x (y y ) y(ymax ymin ) yminxmaxxmin一、 变送器的构成原理 分为：模拟式和数字式 1. 模拟式变送器构成原理 模拟式变送器的组成如图组成 ：测量部分 、放大器、反馈部分 、零点调整和零点迁移 上面的式子转换为 ： y K x ymin关键的三个环节： 放大器、测量部分

2、、反馈部分 模拟式变送器的输入输出关系 ：y Ki xKz0K1 KK f 1 KK f当满足 KoKf>>1 的条件时Ki Ko xKo zxz0KoK fKoKf 0 yKiKfz0Kf如果， ymin，ymax 与 xmin，xmax ，如何调整1.调整 Ki、Kf 可以改变线性关系的斜率，调试会影响零点2. 调整 z0 可以改变零点，同时也会引起线性关系的平移在小型电子式变送器中，反馈部分往往仅由几个电阻和电位器构成，因此常把反 馈部分和放大器合在一起作为一个负反馈放大部分看待；或者将反馈部分和放大器合 做在一块芯片内，这样变送器即可看成由测量部分和放大器两部分组成。另外，

3、调零 和零点迁移环节也常常合并在放大器中 。2. 数字式变送器的构成原理数字式变送器由两大部分组成 :硬件电路以微处理器 CPU为核心软 件包括系统程序和功能模块a. 数字式变送器的硬件构成智能式变送器还配置有手持终端 （ 外部数据设定器或组态器 ） ，用于对变送器参数进行设定，如设定变送器的型号、量程调整、零点调整、输入信号选择、输出信号选 择、工程单位选择和阻尼时间常数设定以及自诊断等。b. 数字式变送器的软件构成包括系统程序和功能模块系统程序 : 对变送器硬件的各部分电路进行管理，并使变送器能完成最基本的功能，如模拟信号和数字信号的转换、数据通信、变送器自检等功能模块可能有： 资源模块、

4、变量转换、模拟输入、量程自动切换、非线性校正、温度误差校正、 阻尼时间设定、显示转换、运算功能、 PID 控制功能、警报等（一）变送器的共性问题 应该包括：量程调整、零点调整和零点迁移、线性化、变送器信号传输方式（1）. 量程调整使变送器的输出信号上限值 ymax与测量范围的上限值 xmax相对应 量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率， 也就是改变变送器输出信号 y 与输入信号 x 之间的比例系数量程调整的方法：a. 模拟式变送器改变反馈部分的反馈系数 Kf 量程改变测量部分转换系数Ki 量程b. 数字式变送器软件设置实现(2). 零点调整和零点迁移使变送器的输出信号下限值 ymia

5、与测量范围的下限值 xmin 相对应，在 xmin=0 时， 称为零点调整；在 xmin0 时，称为零点迁移零点调整 零点迁移 零点调整使变送器的测量起始点为零 零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值(正值为正迁移，负为负迁移) 零点调整和零点迁移的方法模拟式变送器 改变放大器输入端上的调零信号 Z0 数字式变送器 软件设置实现目的和作用： 零点迁移，再辅以量程调整，提高仪表的测量精度。（二）线性化 原因：传感器组件输出信号与被测参数之间存在着非线性关系 模拟式变送器非线性补偿方法 : 反馈补偿 使反馈部分与传感器组件具有相同的非线性特性 数字式变送器 非线性补偿方法 : 测量补偿 （软件实现） 使测量部分与传感器组件具有相反的非线性特性（三）变送器信号传输方式 气动变送器：两根气动管线 电动模拟式变送器：二线制 四线制 数字式变送器：双向全数字量传输信号（ 现场总线通信方式 ） HART通讯协议方式 电动模拟式变送器信号传输方式二线制 二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号 四线制 二根导线分别传输供电电源和输出信号用 二线制优点： 节省连接电缆、有利于安全防爆和抗干扰 条件：工作电流 I <I 0min 工作电压 UT Emin- I 0max（RLmax+） 最小有效功率 P P<