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          智能變送器的基本輸入組成結構和優點

          發表時間:2021-07-12 17:26【 閱讀量:-

          智能變送器.jpg

            一、什么是智能變送器?


            基于微處理器的智能變送器具有存儲器,可以執行計算、進行診斷并在準確性和穩定性方面優于舊的、更傳統的變送器。變送器還將具有無線通信協議,可用于解釋變送器的測量值并自定義不同的變送器設置。


            二、智能變送器的基本組成:


            ·就系統整體效率而言,模數信號處理是迄今為止該架構最關鍵的特性。需要正確地將現實世界的物理值(無論是能量、溫度等)轉換為數字值。


            ·CPU的考慮是微不足道的。電力使用對于現場儀表很重要。各種低功耗機器將填補這一空白,因為該角色不需要大量的計算能力。


            ·I/O(遠程通信)允許儀器進行雙向通信,這與模擬儀器的模擬傳輸范式以一種方式相反。


            ·ROM和RAM包含設備的操作程序(固件)和任何指定任務所需的暫存存儲器。


            ·數模信號生成提供與現有系統的向后兼容性和比通過數字通信提供的更快的更新


            三、為什么我們需要智能變送器?


            智能變送器與傳統模擬變送器的主要區別在于通信和監控,智能變送器使兩者更容易。


            工程師不再只需要計算模擬輸出信號,他們需要與變送器通信并讀取數字信號。


            智能變送器中使用了兩種類型的通信協議,使通信變得容易:


            ·HART(公路可尋址遠程變送器)


            ·SMART(單模塊自動量程遠程傳感器)


            1、哈特:


            HART變送器包括傳統的模擬mA信號和疊加在模擬信號上的光信號。這與現代系統兼容,因為它仍然具有模擬信號。HART模型允許儀器通過用于傳輸4-20 mA模擬儀器信號的相同的兩根電線相互進行數字通信。


            2、聰明的:


            與模擬變送器相對的SMART變送器將微處理器作為其集成組件,從而具有自診斷能力、非線性補償、無需校準即可重新量程以及通過網絡進行數字通信的能力。


            3、智能變送器部件:


            為了全面了解智能變送器的主要組件,該設備的簡化框圖如下所示:

          smart-transmitter-1024x452.png

            4、輸入部分:


            輸入部分包含過程傳感器或轉換器以及ADC模數轉換器。傳感器計算所涉及的過程向量(例如摩擦、溫度、風等),然后將其轉換為相關的電信號。


            然后,模數轉換器(ADC)將計算出的電信號轉換為數字寄存器。這個代表過程變量(PV)的數字計數然后被送入微處理器轉換部分


            5、轉換部分:


            該部分包括一個微處理器,其基本功能是將過程向量以數學方式轉換為過程對應的mA表示。存儲變送器組件、初始化和診斷數據的存儲器與微處理器直接相關。


            為了測量這個mA值,變送器的量程值(與零值和跨度值相關)與傳遞函數一起使用。雖然壓力變送器可以有一個平方根替代方案,但線性傳輸功能是最常見的。


            6、輸出部分:


            反映過程矢量的測量mA值被送入該段中的數模轉換器,在此將mA值轉換為真正的4-20mA電信號。再次注意,微處理器必須依賴于某些內部調整因素才能使該性能達到適當的值。


            這些校準標準的調整也稱為4-20mA微調或電流環路微調。使用HART協議的智能變送器有一個微處理器,該微處理器可以處理設備數據,而不是像傳統模擬變送器那樣在輸入和產生的4-20 mA輸出信號之間單獨控制機械或電氣方向。


            四、智能變送器的優點:


            ·高精度和高可靠性


            ·單次滲透到測量周期中,而不是分立設備所需的多次滲透,從而實現更便宜的部署。


            ·通過給他們一個無線信號允許遠程重新校準或重新定位。


            ·減少所需的備用儀器數量,因為可以對一個備用發射機進行編程以覆蓋任何頻譜,從而更換任何有故障的發射機。


            ·長期可靠性增加,所需的重新校準頻率為。


            ·跟蹤工廠和儀器性能的數據管理能力。

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