溫度變送器
一．簡介
溫度變送器采用熱電偶、熱電阻作為測溫元件，從測溫元件輸出信號送到變送器模塊，經(jīng)過穩(wěn)壓濾波、運算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護等電路處理后，轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4～20mA電流信號0-5V/0-10V電壓信號，數(shù)字信號輸出。變送器如果由兩個用來測量溫差的傳感器組成，輸出信號與溫差之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系。故稱為溫度變送器。
應用領(lǐng)域：石油、化工、化纖;紡織、橡膠、建材;電力、冶金、醫(yī)藥;食品等工業(yè)領(lǐng)域現(xiàn)場測溫過程控制；特別適用于計算機測控系統(tǒng),也可與儀表配套使用.
二、性能指標
1、 執(zhí)行標準：IEC688：1992，QB
2、輸入范圍：-60℃~175℃
3、精度等級：≤0.5%.F.S
4、整機功耗：≤0.5VA
5、絕緣電阻：≥20MΩ(DC500V)
6、 響應時間：≤350mS
7、工作環(huán)境：-10℃~50℃，20%~90%無凝露
8、 貯存環(huán)境：-40℃~70℃，20%~95%無凝露
9、 將被測環(huán)境溫度隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的單路標準直流電壓或直流電流
10、 低功耗、可靠性高
11、優(yōu)良的抗干擾能力
12、拔插端子接口、標準導軌（35mm）安裝
13、體積小、外型尺寸(mm)：95(L)×37(W)×32(H)
溫度變送器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測量和控制。
帶傳感器的變送器通常由兩部分組成：傳感器和信號轉(zhuǎn)換器。傳感器主要是熱電偶或熱電阻；信號轉(zhuǎn)換器主要由測量單元、信號處理和轉(zhuǎn)換單元組成（由于工業(yè)用熱電阻和熱電偶分度表是標準化的，因此信號轉(zhuǎn)換器作為獨立產(chǎn)品時也稱為變送器），有些變送器增加了顯示單元，有些還具有現(xiàn)場總線功能。
三、技術(shù)參數(shù)
1、熱電偶溫度變送器技術(shù)指標
※輸入
輸入類型：K、E、S、B、T、J等型熱電偶
溫度量程范圍：（如下圖）
輸入阻抗：≥20KΩ
冷端溫度補償：-15～+75℃
※輸出
輸出電流：4～20mA
輸出回路供電：12～30VDC
***小工作電壓：12VDC
負載電阻與供電電源的關(guān)系：
※綜合參數(shù)
標準精度：±0.2%
溫度漂移：基本誤差/10℃
熱電阻引線補償：±0.1%（0～10Ω）
負載變化影響：±0.1%（允許負載范圍內(nèi)）
電源變化影響：±0.1%（12～30V）
開機響應時間：<1S（0～90%）
工作環(huán)境溫度：-20～+70℃
防護等級：IP00/IP54（傳感器防護等級決定）
電磁兼容：符合IEC61000,EN61000
2、熱電阻溫度變送器技術(shù)指標
※輸入
溫度量程范圍：Pt100：-200～850℃ Cu50：-50～150℃
***小溫度量程：50℃
引線電阻：≤10Ω
※輸出
輸出電流：4～20mA
輸出回路供電：12～30VDC
***小工作電壓：12VDC
負載電阻與供電電源的關(guān)系：
負載電阻（包括引線電阻）=供電電源（V）-12（V）/0.02A
※綜合參數(shù)
標準精度：±0.2%（參見選型表）注：需要高精度可訂制
溫度漂移：基本誤差/10℃
熱電阻引線補償：±0.1%（0～10Ω）
負載變化影響：±0.1%（允許負載范圍內(nèi)）
電源變化影響：±0.1%（12～30V）
開機響應時間：<1S（0～90%）
工作環(huán)境溫度：-20～+70℃
防護等級：IP00/IP54（傳感器防護等級決定）
電磁兼容：符合IEC61000,EN61000
外型圖
模塊式溫度變送器外形結(jié)構(gòu)圖
導軌式溫度變送器外形結(jié)構(gòu)圖
優(yōu)勢分析
模擬型
● 精度高
● 量程、零點外部連續(xù)可調(diào)
● 穩(wěn)定性能好
● 正遷移可達500%、負遷移可達600%
● 二線制、三線制、四線制
● 阻尼可調(diào)、耐過壓
● 固體傳感器設(shè)計
● 無機械可動部件、維修量少
● 重量輕（2.4kg）
● 全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強
● 小型化（166mm總高）
● 接觸介質(zhì)的膜片材料可選
● 單邊抗過壓強
● 低壓澆鑄鋁合金殼體
智能型
●超級的測量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測量
●數(shù)字精度：+（-）0.05%
●模擬精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S
●全性能：+（-）0.25F.S
●穩(wěn)定性：0.25% 60個月
●量程比：100：1
●測量速率：0.2S
●小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝（見圖右）
●過程連接與其它產(chǎn)品兼容，實現(xiàn)***佳測量
●世界上***一采用H合金護套的傳感器（zl****技術(shù)），實現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性
●采用16位計算機的智能變送器
●標準4-20mA，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號，遠程操控
●支持向現(xiàn)場總線與基于現(xiàn)場控制的技術(shù)的升級。
四、注意事項
溫度變送器的供電電源不得有尖峰，否則容易損壞變送器。變送器的校準應在加電5分鐘后進行，并且要注意當時環(huán)境溫度。測高溫時(>>100℃)傳感器腔與接線盒間應用填充材料隔離，防止接線盒溫度過高燒壞變送器。在干擾嚴重的情況下使用傳感器，外殼應牢固接地避免干擾，電源及信號輸出應采用Ф10屏蔽電纜傳輸，壓線螺母應旋緊以保證氣密性。只有RWB型溫度變送器有0~10mA輸出，為三線制，在量程值的5%以下,由于三極管的關(guān)斷特性造成不線性。溫度變送器每6個月應校準一次，如果DWB因受電路限制不能進行線性修正，***好按說明選擇量程以保證其線性。
數(shù)據(jù)顯示不準的原因
1.線路長，信號衰減；
2.線路阻抗不匹配；
3.信號受干擾，沒有屏蔽
一體化溫度變送器：
1、一體化熱電阻溫度變送器是體積比較小的、可以安裝到熱電阻的接線盒內(nèi)的溫度變送器。一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。
2、熱電阻溫度變送器是由基準單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護、限流保護、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫熱電阻信號轉(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對溫度與電阻的非線性關(guān)系進行補償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的4～20mA的恒流信號。
3、熱電偶溫度變送器一般由基準源、冷端補償、放大單元、線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢經(jīng)冷端補償放大后，再帽由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差，***后放大轉(zhuǎn)換為4～20mA電流輸出信號。為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護電路。當熱電偶斷絲或接解不良時，變送器會輸出***大值（28mA）以使儀表切斷電源。
4、一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省引線、輸出信號大、抗干擾能力強、線性好、顯示儀表簡單、固體模塊抗震防潮、有反接保護和限流保護、工作可靠等優(yōu)點。
5、一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的4～20mA信號；可與微機系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可應用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。
一體式
一體化安裝形式，體積緊湊、高性價比，經(jīng)濟實用、輸出二線制4～20mA信號,按符合******IEC標準的***新防爆規(guī)程GB3836設(shè)計; 防爆標志dⅡCT6,適用于ⅡC級以下,引燃溫度T6以上,含爆炸性氣體場合的溫度測量。適用于 dⅡCT6溫度組別區(qū)間內(nèi)的具有爆炸性氣體危險的場所內(nèi)。
產(chǎn)品特點
◇ 安裝簡單，多種測溫范圍可選
◇ 氣液兩用，與316L兼容的任何介質(zhì)
◇ 多種線性模擬量信號可選
◇ 反應速度快、準確度高
◇ 長期穩(wěn)定性好、低能耗、體積小
應用范圍
◇ 管道與通風系統(tǒng)
◇ 液壓與氣動系統(tǒng)
◇ 冷卻系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)
◇ 供水與熱水系統(tǒng)
◇ 空調(diào)系統(tǒng)
◇ 自動化系統(tǒng)溫度測量與控制
技術(shù)參數(shù)
項目名稱 | 參數(shù) | |
標準量程 | 測量范圍（℃）：-50~0；-50~50；0~50；0~80；0~100；0~120；0~150；0~200； | |
安裝方式：插入式 插入深度(mm)：50mm(典型螺紋以外)；可按用戶要求定制 | ||
探頭尺寸(mm)：Φ6、Φ8 | ||
技術(shù)指標 | 傳感器 | Pt100或Pt1000 |
信號輸出 | 4~20mA 0~5VDC 0~10VDC | |
信號線規(guī)格 | 2wire 3wire 3wire | |
供電電壓 | 9~30VDC 9~30VDC 15~30VDC | |
精度 | ±0.1%FS ±0.3%FS ±0.5%FS | |
耐壓 | 典型：40bar(Max：300bar) | |
長期穩(wěn)定性（1年） | ±0.1%FS | |
響應時間 | T=50℃ 2.3s；T=90℃ 5.4s | |
電氣保護 | 反極性及過載保護，可選浪涌電壓保護 | |
環(huán)境溫度 | -40~+85℃ | |
儲存溫度 | -40~+125℃ | |
外殼材料 | 316不銹鋼 | |
觸液部分材料 | 316L不銹鋼 | |
防護等級 | IP65 | |
五、基本特點
1.供電電壓：DC10V～32V；
2.輸出信號4-20mA疊加HART□協(xié)議數(shù)字通信（兩線制），HART通信不影響4-20mA模擬輸出；
3.可通過手操器和PC機組態(tài)調(diào)試軟件遠程管理；
4.內(nèi)部采用Pt100測量環(huán)境溫度，以用于熱電偶冷端補償；
5.冷端補償精度：0.5℃；
6.阻尼：0-32秒可調(diào)；
7.數(shù)據(jù)刷新率：4次/S；
8.穩(wěn)定性：±0.2%/年
9.工作溫度環(huán)境：-40℃~+85℃
(LCD工作溫度范圍：-20℃~+70℃)；
10.外形尺寸：￠44mm；
11.安裝孔間距：33mm；
12.抗機械振動：10～60HZ，0.21mm正弦波；
13.抗射頻干擾：IEC61000-4-3, 20V/M，80～1000MHZ
一體化溫度變送器就是將熱電偶或熱電阻傳感器被測溫度轉(zhuǎn)換成電信號，再將該信號送入變送器的輸入網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡包含調(diào)零和熱電偶補償?shù)认嚓P(guān)電路。經(jīng)調(diào)零后的信號輸入到運算放大器進行信號放大，放大的信號一路經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器計算處理后以4-20mA直流電流輸出;另一路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器處理后到表頭顯示。
變送器的線性化電路有兩種，均采用反饋方式。對熱電阻傳感器，用正反饋方式校正，對熱電偶傳感器，用多段折線逼近法進行校正。一體化數(shù)字顯示溫度變送器有兩種顯示方式。LCD顯示的溫度變送器用兩線制方式輸出，LED顯示的溫度變送器用三線制方式輸出。
六、安裝問題
變送器無輸出
①變送器無輸出，查看變送器電源是否接反；
把電源極性接正確
②測量變送器的供電電源，是否有24V直流電壓；
須***保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒有電源，則應檢查回路是否斷線、檢測儀表是否選取錯誤（輸入阻抗應≤250Ω）；等等。
③如果是一體化帶表頭的，檢查表頭是否損壞（可以先將表頭的兩根線短路，如果短路后正常，則說明是表頭損壞）；
表頭損壞的則需另換表頭，
④將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常；
如果正常則說明變送器正常，此時應檢查回路中其他儀表是否正常。
變送器輸出精度不合要求
1、變送器電源是否正常
如果小于12VDC，則應檢查回路中是否有大的負載，變送器負載的輸入阻抗應符合RL≤(變送器供電電壓-12V)/(0.02A)Ω
2、是否進行過一體化調(diào)試
進行一體化調(diào)試
3、熱電阻（或熱電偶）與外殼絕緣是否達到要求
如絕緣不合要求，則需進行相應的絕緣處理。
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