控制室仪表之间的联络信号采用1~5V.DC理由是:为了便于多台仪表共同接收同一个信号,并有利于接线和构成各种复杂的控制系统。如果用电流源作联络信号,当多台仪表共同接收同一个信号时,它们的输入电阻必须串联起来,这会使负载电阻超过变送仪表的负载能力,而且各接收仪表的信号负端电位各不相同,会引入干扰,而且不能做到单一集中供电。
采用电压源信号联络,与现场仪表的联络用的电流信号必须转换为电压信号,的办法就是:在电流传送回路中串联一个250Ω的标准电阻,把4~20mA.DC转换为1~5V.DC,通常由配电器来完成这一任务。1、温度传感器引起的故障
这是常见的也是好判断的故障。在使用过程中,一旦出现温度变送器输出异常,首先检查温度传感器是否出现故障。在温度变送器电路正常的情况下,有以下几种情况。
(1)温度传感器断路。质量好的温度变送器都有温度传感器熔断报警功能,此时无论变送器前端接的是热电阻还是热电偶,都会表现为变送器输出值小于标准信号即小于4mA。目前标准的熔断报警电流是3.75mA,当测试温度变送器输出时,万用表显示的电流值为3.75mA,同时变送器模块的红灯闪烁,即可判定温度传感器断路,更换前端的探头即可解决。
有的客户因为上位仪表的差异,对熔断报警电流有特殊要求的,厂家是可以定制的,比如要求熔断报警电流小于3mA的,在保证精度的情况下可以做到2.95mA,甚至更低。
(2)温度传感器短路。此时温度变送器输出的数值一般没有规律,是个异常值,可以理解成软件中的“乱码”。事实上由于温度传感器短路的原因,经过恒流源激励后流入单片机的电压有可能是个异常的电压值,再经过系列的AD转换、放大、DA转换,终输出的就是一个非正常的数值。如果前端电路处理得好,温度变送器模块不会损坏,处理不好的电路就会损坏模块。
(3)温度传感器“虚断虚短”。这种情况一般是温度变送器时而正常,时而不正常。大多数原因属于温度传感器封装质量的问题,更换探头即可解决。
热电阻温度变送器是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质工作的,用仪表测量出热电阻的阻值变化,从而得到与电阻值对应的温度值。当被介质中有温度梯度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。虽然热电偶温度变送器是比较成熟的温度检测仪表,但当被测温度在中、低温时,如S型热电偶,热电偶的热电势较小,受干扰影响明显,对显示仪表放大器和抗干扰措施均有较高要求,而相应仪表出现故障后维修困难;热电偶在低温区,热电势小,冷端温度变化引起的相对误差显得很突出,且不容易得到完全补偿,因此在500~C以下测温,受到一定限制。常用热电阻温度变送器来测量一200~C~+600~C之问的温度,在特殊情况下可测量极低或高达1000℃的温度。热电阻温度变送器的特点是准确度高;在中、低温下(500~C以下)测量,输出信号比热电偶大得多,灵敏度高;由于其输出也是电信号,便于实现信号的远传和多点切换测量。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。利用热电阻测温,将温度变化转换为导体或半导体的阻值R的变化。显示仪表接受的是电压或电流信号,因此常采用电桥来测量Rt阻值的变化,并转化为电压输出。
电桥电源E为稳压电源,否则将引起测量误差。由于电桥有电源流过,连接导线和热电阻均会发热而引起附加温度误差,在设计和使用中要求这种误差不超过0.2%。通常当流过热电阻6mA电流时,因发热会产生的误差约0.1℃,一般选择流过热电阻的电流为3mA。
在实际应用中,由于热电阻温度变送器安装在现场,带有电桥的仪表如热电阻温度变送器、显示仪表或其他类型的信号转换器常安装于控制室,将热电阻引入电桥的连接导线需要经过现场到控制室之间较长的距离,连接导线的阻值R·将随温度而变化,热电阻的连接导线均接人热电阻R。所在桥臂,则当环境温度变化时,连接导线电阻值变化与热电阻阻值变化相叠加,从而给仪表带来较大的温度附加误差。工业上常采用三线制接法,从热电阻接线盒处引出三根线,使导线电阻分别加在电桥相邻的两个桥臂Ac和AD上以及供电线路上。Rt变化对桥路电压的影响较小;因R1变化,使得R.和R2同时等量变化,可以互相抵消一部分,从而减小因导线电阻变化对仪表读数的影响。虽然这种补偿是不完全的,连接导线的温度附加误差依然存在,不过采用三线制接法,在环境温度为o~50℃内使用时,能满足工程要求(温度附加误差可控制在0.5%以内)。
以上信息由专业从事铂热电阻与温度变送器的泰华仪表于2024/8/11 7:53:00发布
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