输入信号:热电偶:K、E、J、B、S、T、N。热电阻:Pt100、Cu50、Cu100(三线制、四线制)。智能型温度变送器的输入信号可通过手持器和PC机任意设置;
2、输出信号:在量程范围内输出4-20mA直流信号,与热电偶或热电阻的输入信号成线性或与温度成线性。智能型温度变送器输出4-20mA直流信号同时叠加符合HART标准协议通信;隔离式温度变送器:输入与输出相隔离,隔离电压500V,增加了抗共模干扰能力,更适合与计算机连网使用;
3、基本误差:0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS;
4、接线方式:二线制、三线制、四线制;
5、显示方式:四位LCD显示现场温度,智能型四位LCD可通过PC机或手持器设定使之显示现场温度、传感器值、输出电流和百分比例中的任一种参数;
龙江县一体化防爆SBWR-2260K型热电偶温度变送器
6、工作电压:普通型号12V-35V,智能型12V-45V,额定工作电压为24V
7、允许负载电阻:500Ω(24VDC供电);极限负载电阻R(max)=50(Vmin-12),例如在额定工作电压24V时,负载电阻可在0-600Ω范围内选择使用。
8、工作环境:a:环境温度-25-+80℃(常规型);-25-+70℃(数显型); -25-+75℃(智能型)
b:相对湿度:5%-95%
c:机械振动f≤50Hz,振幅≤0.15mm
d:无腐蚀气体或类似的环境;
9、 环境影响系数:δ≤0.05%/℃。
三、 热电偶二线制变送器电路设计
热电偶二线制变送器电路和热电阻二线制变送器主要区别在于信号采集和非线性修正部分, 下面我们就这两部分别作介绍。
1、信号采集和一级放大电路
热电偶的输出是随被测温度变化的mV信号。该局部电路设计如图4所示。在电路中,TL431的作用是输出稳定的2.5V。D0是一个保护二极管,它可以保护电源输入正负反相对电路的危害。通过R3和TL431分压,使TL431两端的工作电压保持在2.5V,并为后面的冷端补偿,为修正电路和调零电路提供直流电源。在此电路中,铜线绕制的热电阻Cu50起冷端补偿作用。当热电偶的热电势E12随冷端温度的变化而变化时,铜电阻 Cu50两端的电压也随之反方向变化,如果分压电阻R2的阻值选择适当,则Cu50两端电压的变化能自动的补偿冷端温度变化对热电偶热电势的影响。根据冷端补偿的定义,应使50°C与0°C时Cu50两端的电压差等于热电偶在50°C时的热电动势,当冷端温度为零度时存在的电压mV通过后面的调零电路解决,以镍铬-镍硅(镍铝)热电偶(分度号K)测量变送范围0~1300℃为例, K分度50°C时输出热电势等于2.022mV即:由此可求得:R2=13kΩ。
电路中,热电偶mV信号和冷补铜电阻两端电压相加,经过R4输入到LM124的第一级放大器,根据放大器工作原理,我们可以得出输出电压(设包括热电偶及冷补之和的输入信号为V)。 设计考虑使得当热电偶的温度达到最大值(1300℃对应热电势为52.398mV),放大器的输出电压为2.5V。也就是说,热电偶冷端温度为0°C时的电压加上热电偶的最大热电势,再乘以放大倍数应等于2.5V,即:其中,K为LM324的放大倍数,由此可计算出K=40,如果取R4=R5=5.1kΩ,则R6应为180kΩ。
2、线性化调整电路和二级放大电路
该局部电路(这一级输出V2)是本电路中十分重要的环节,同时也是比较难的环节。因为它涉及到整个电路的线性调节。放大部分在前面已经叙述,现在就线性调节问题加以阐述。具体电路如图5所示(图中几个二极管连接的电路就是线性修正电路)。电路中的R9、R10、R11、R13、R14、R15、R16均为断开,只有在需要时,我们才加上该电阻。
本电路是用一非线性放大电路去校正被测参数的非线性特性, 其原理就是由二极管补偿电阻组成的折线并联支路在输入信号的不同位置相续起作用, 使放大器在信号大小不同位置放大倍数不同, 其非线性特性刚好和被测热电偶非线性特性相反。在本电路中采用六个折点(三个为正三个为负), 折点的位置可改变支路二极管导通电压调整, 调整折线支路电阻大小可改变折线补偿斜率。在实际设计过程中,可取几个点进行修正,对于K分度(检测范围0~1300°C),首先可以假定在0~100°C范围近似线性,非线性误差忽略不计,另外再取500 °C、900°C、1300°C作为修正检测点,当检测点值在要求线性值以上,则表示输出值偏大,这就 需要降低输出,具体措施就是连接D7~D12中某一级调整电路;反之则连接D1~D6中某一级调整电路。电路中拐点选择二极管可根据修正的需要选用硅管或锗管。调整方式如下:首先以0°C调零1000°C调满, 然后按以下顺序反复调校:
A 、对 100°C~500 °C段非线性调整时,我们可以连接D1或者D12这一级,然后调整R9或者R16电阻大小来改变放大器的放大倍数,使其达到规定输出值。如果检测到输出值偏小,要选择R9 D1,计算调整R9的阻值, 促使本段运放放大倍数上升,直到输出电压增大到要求线性值。如果我们检测到输出值偏大,则需要选择R16 、D12。并调整R16阻值,促使本段运放放大倍数下降输出电压减小到要求线性值。
B 、在调节500 °C~ 900°C段非线性调整时,我们可以连接D2、D3或者D10、D11,然后调整R10或者R15的大小。
C、对900 °C~ 1300°C段非线性调整时,根据检测点1300°C输出值偏大或偏小决定选择连接的是剩下两个折线补偿支路(三个二极管)的哪一路, 方法同上。
和热电阻变送器相同,在该电路中的R12的作用是修正电源波动时对整个电路的影响。防止电压源不稳定造成4~20mA波动。调零调满及V/I转换电路也和热电阻相同在此不再赘述。
型号表示
S
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B
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W
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电动单元组合仪表DDZ-S系列
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变送单元
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温度
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R热电偶
Z热电阻
无)通用型
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输出性质
2)输出与对液压温度呈线性
4)输出与对液压输入信号呈线性
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传感器
0)通用型
热电偶
1)E镍铬-铜镍
2)K镍铬-镍硅
3)S铂铑10-铂
4)B铂铑30-铂铑6
5)T铜-铜釿
6)J铁-康铜
8)镍铬硅-镍硅
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电路类型
5)隔离型
6)非隔离型
龙江县一体化防爆SBWR-2260K型热电偶温度变送器
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器件类别
0)常规型
1)智能型
2)数显型
3)指针型
4)智能数显型
5)智能指针型
6)带通讯协议
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安装类型
无)常规型
T)专用型
G)挂壁型
D)导轨型
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1、变送器的固定