温度变送器培训教材(1)

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¡二、技术要求
¡ 1. 外观
¡ 1.1 变送器的外壳及外露部件表面覆盖层、面板及 名牌均应光洁完好，使用中的变送器不得有严重的 剥落及损伤等影响计量性能的缺陷。
¡ 1.2 名牌应标明制造厂名或厂标、变送器名称、型 号、编号、制造年月。专业型变送器还应标明测量 范围、准确度等级及配用传感器分度号。
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¡ 输人信号 主要来自热电阻和热电偶温度传感器的电阻信号和 毫伏（mV）级的电压信号，
¡ 测量单元与信号处理和转换单元 测量单元中通过相应的转换电路变换为电压信号。 然后经信号处理（包括非线性校正）和转换单元变 换成可传送的直流电信号。
¡ 具有现场总线的变送器 信号处理和转换单元中包括了仪器放大器、模拟／ 数字转换器、微处理器、存储器和操作键。输出是 通过与微处理器耦合的专用接口按约定的现场总线 协议实现的。
¡ DDZ—S系列温度变送器： ¡ 二线制接线．输出4～20mA，负载电阻250～350Ω或0～
600Ω。 ¡ 小型模块化和智能型温度变送器：
二线制接线，输出4～20mA，0～600Ω。
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工作原理 ¡ 温度变送器的工作原理（见规程所示） ¡ 温度变送器组成
通常由两部分；测量单元、信号处理和转换 单元。有些变送器增加了显示单元，有些还 具有现场总线功能。
器输出电压信号中交流分量有效值不应超过 输出量程的1%。 ¡ 6.3 对于负载电阻为250～350Ω的二线制变 送器，输出信号中交流分量有效值不应超过 150mV。
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7. 绝缘电阻
变送器的绝缘电阻值应不小于表4的规定。 表4
试验部位 输入与输出端子短接-接地端子
技术要求 20
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¡ 10.3 供电电源 ¡ 10.3.1 交流电源220V允许偏差±1%；谐波
含量小于5%；频率为50Hz，允许偏差±1%。 ¡ 10.3.2 直流电源24V，允许偏差±1%；纹波
含量小于±0.1%。 ¡ 11. 负载电阻 ¡ 按变送器说明书中的规定。
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¡ 1.3 接线端子板应有接线标志。 ¡ 1.4 紧固件不得有松动现象，可动部分应灵活可靠。
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2. 基本误差
变送器基本误差不应超过表 1的规定。 表1
准确度等级
0.2
允许误差（输出量 ±0.2 程的%）
0.5 ±0.5
1.0 ±1.0
1.5 ±1.5
2.5 ±2.5
注：（1）变送器的准确度等级一般是根据输入量 （电压、电阻）的量程大小确定的。
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¡ 目前具有现场总线的变送器 较典型的是采用 HART协议。HART（Highway Ad-dressable Remote Transducer）即高速可寻址 远程变送协议，是一种工业标准，它定义了智能现 场设备在兼容传统的 ４～20mA模拟信号时的通讯 协议。信息是通过高频2.2kHz（为1）和低1.2kHz （为0）信号载波在４～20mA连线上进行通讯的。 HART协议的仪器
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温度变送器种类 ¡ 温度变送器有电动和气动两大类。 ¡ 电动的标准化输出信号主要为0～10mA和4～
20mA（或l～5V）的直流电信号。 ¡ 气动的标准化用出信号主要为20～100kPa的
气体压力（不排除具有特殊规定的其他标准 化输出信号，如0～50mV等）。
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（2）允许误差不包括热电偶参考端补偿所引起的 误差。
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3. 回程误差
变送器的回程误差不应超过表2的规定。
表2
准确度等级
0.2 0.5 1.0
1.5
2.5
允许回程误差（输 0.1 0.25 0.4
0.6
1.0
出量程的%）
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¡ 4. 负载变化影响 ¡ 当负载电阻在其以内许的范围内变化时，变
电动温度变送器发展 ¡ DDZ—11、DDZ一Ⅲ DDZ—S系列发展到
小型智能型的变送器。 ¡ 输出（传输）方式由单一的标准（电）信
号0～10mA、4～20mA向辅以现场总线方 向发展，以适应数字化的接收和控制。 ¡ 随着数字控制技术和通信技术的发展和普 及，变送器的输出方式将向数字化迈进。
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¡三、 检定条件
¡ 9. 检定用设备 ¡ 检定时所需的标准仪器及设备见表6。（略） ¡ 10. 检定环境条件和动力条件 ¡ 10.1 环境温度：（25±5）℃[0.2级的变送器
为（22±2）℃]，相对湿度：45%～75%。 ¡ 10.2 除地磁场外，周围应无影响变送器的其
它外磁场存在，无震动，无腐蚀。
直流电压 信号
（1～5）V
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¡ 变送器以负载电阻来区分，负载电阻(0～ 1.5)kΩ（如DDZ－Ⅱ系列），负载电阻(0～ 50)Ω 四线制或负载电阻(250～350)Ω二线制 （如DDZ－Ⅲ系列），负载电阻(250～ 350)Ω或（90～600)Ω（如DDZ－S系列）， 共三大系列。
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¡ 14.6 变送器上、下行程基本误差按规程中 （1）式计算。
…………（1）
式中：
―变送器上下行程基本误差（%）；
―上、下行程中测量的各检定点相应的实际 输出值（mA或V）；
―各检定点相应的标称输出值（mA或V）；
―变送器输出量程（mA或V）。
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¡ 15. 回程误差检定 ¡ 变送器回程误差的检定与基本误差的检定同
输人部分、变换部分和输出部分。每一个部分都可以单独进行 测试和调节。
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1.输入部分 ¡ 传感器按测量原理可以将过程量（温度、压力等
）变换成毫伏电压、电容、阻抗、电感、频率等 电学量。但是，变送器内的微处理器在接收这些 量之前必须由模拟／数字变换器把它们变成相应 的数字量D1。 ¡ 在第二个方框中微处理器按某种形式的方程式或 数据表，把电学量的原始数字量D1和面对的实 际过程量PV（如温度、压力或流量等）联系起 来。这种联系由制造厂完成，使用者也可以用手 操器通过命令对其进行现场调节。这一工作称为 传感器调节，其输出PV ¡ 就是过程量的数字表示。
1、必须是以数字技术为基础，微处理器作为支撑的 智能型仪器。 2、这种仪器具有额外的功能和补偿能力、能支持多 种类型的传感器或者多种变量。 3、与常规的模拟式仪器相比，这些仪器通常都能提 供更好的准确度、长期稳定性和可靠性。
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HART变送器的工作原理
¡ HART变送器分为三个部分，
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表5
试验部位
试验电压
24V直流供电 220V交流供 电
输入与输出端子短接-接地端子 500
500
电源端子短接-接地端子
500
1500
输入与输出端子-电源端子*
500
1500
输入端子-输出端子*
500
500
注：* 适用于与输入、输出以及输入与输出隔离的 变送器。
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2.变换部分 ¡ 在第三个方框中，实际上是一种严格的数学变换，
它把过程量PV变成等效的mＡ表示。使用仪器的量 程值和传递函数（如I=Io+Im/Tm×T）一起来计算 这个值。传递函数通常为线性，但也可以是非线性 的（如平方根关系的）。这一部分的输出是仪器mA 输出的数字表示。
¡ 四、 检定项目 ¡ 12. 变送器的检定项目见表6。
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表6
项目 外观 基本
类
误差
别
新制 ＋ ＋ 造
使用 ＋ ＋ 中
修理 ＋ ＋ 后
回程 误差
＋ ＋ ＋
负载 变 化 影 响
＋
－
＋
电源 变 化 影 响
＋
－
＋
输出 交 流 分 量
＋
－
＋
Fra Baidu bibliotek
绝缘 电阻
＋ ＋ ＋
绝缘 强度
＋ － ＋
注：表中“＋”表示检定，“－”表示可不检定。
¡ 温度变送器 小型模块化和智能型的变送器可以方便地与业 用热电偶或热电阻组成带传感器的变送器， 成为真正意义上的温度变送器。
¡ 信号转换器 不带传感器的“变送器”应称为信号转换器 。由于工业用热电阻和热电偶的分度表是标 准化的．因此这种信号转换器作为独位产品 时习贯上也称为变送器。
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¡ 14.3 调零和调量程 ¡ 对于具有调零和调量程电位器的变送器，允
许在预热后进行调整，但在检定过程中则不 允许再次调整。 ¡ 14.4 检定点的选择 ¡ 检定点应包含上、下限（或其附近10%量程 以内）在内至少5个点，检定点应均匀分布在 整个测量范围内。
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¡ 14.5 检定方法 ¡ 按输入信号加（上行程）和减小（下行程）
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¡一、 概述
¡ 变送器与热电偶，热电阻配合使用，将温度 信号或直流毫伏信号转换成(0～10)mA或(4～ 20)mA，或(1～5)V统一的直流信号输出。其 原理图如下：
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热电偶
（0～10）mA
热电阻 --------变送器 --------- （4～20）mA
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¡五、 检定方法
¡ 13. 外观检查 ¡ 按规程第一条中的要求进行检查。 ¡ 14. 基本误差的检定 ¡ 14.1 变送器基本误差的检定接线时按规程附
录中相应接线图进行。
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¡ 14.2 变送器检定前应按制造厂规定的时间进 行预热。制造厂未作规定时，允许预热 15min。
的方向，分别给变送器输入被检定点所对应 的输入电量值，读取变送器相应的实际输出 值AS。对于上限值只检上行程，对于下限值 只检下行程。用同样的方法战再重复进行两 次检定，取误差最大值作为基本误差。 ¡ 热电偶变送器采用补偿导线进行检定时，应 给变送器的输入值加上补偿导线的修正值。 ¡ 在不产生疑义的情况下，可只进行1次循环的 检定。
3.输出部分 ¡ 在第四和第五个方框中，进行输出调节（即电流回
路调节）。由微处理器依赖某些内部的校正因子把 第三个方框中的mA输出值变换为在第五个方框中（ 数字／模拟转换器）可以接受的数字值，最终完成 实际的模拟电信号输出。
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电动温度变送器 （已是老规程）
¡ 将温度信号或直流毫伏信号转换成直流标准 信号（0～10mA或4～20mA）输出的称为电 动变送器（以下简称变送器）。
送器输出下限值及量程的变化，不应超过允 许误差的绝对值。
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¡ 5.电源变化影响 ¡ 当电源在表3规定的电源电压变化值范围内变
化时，变送器输出下限值及量程的变化不应 超过允许误差的绝对值。
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表3 电源电压（V） 220（交流） 24（直流） 24（交流）
电源端子短接-接地端子
50
输入与输出端子-电源端子*
50
输入端子-输出端子*
20
注：* 适用于与输入、输出以及输入与输出隔离 的变送器。
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¡ 8. 绝缘强度 ¡ 变送器应能承受频率为50Hz，有效值符合表
5规定的交流试验电压，判断电流一般设置为 10mA，历时1min试验，无击穿和飞弧现象。
电源电压变化值（V） 242～187（交流） 25.2～22.8（直流） 26.4～21.6（交流）*
注：* 为DDZ－S变送器电源电压变化值。
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¡ 6. 输出交流分量 ¡ 6.1 对于负载电阻为0～1.5kΩ的变送器，输
出信号中交流分量有效值不应超过20mV。 ¡ 6.2 对于负载电阻为0～50Ω的四引线制变送
¡ 二线制变送器与四线制变送器区别
¡ 二线制变送器的电源与信号是在同一回路中的。四线制变送 器的电源与信号回路是分开的。
¡ 电动温度变进器各系列的外部特性如下：
¡ DDZ—D系列温度变送器： 四线制接线，输出0～10mA，负载电阻0～1。5kΩ
¡ DDZ一皿系列温度变送器： 四线制接线，输出 l～5V，负载电阻0～50Ω； 二线制接线，输出 4～20mA,负载电阻250～350Ω。
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2020/11/20
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¡ 概述： ¡ 温度变送器是一种将温度变量转换为可传
送的标准化输出信号的仪表，而且其输出 信号与温度变量之间有一给定的连续函数 关系（通常为线性函数）。 ¡ 早期生产的变送器其输出信号与温度传感 器的电阻值（或电压值）之间呈线性函数 关系。 ¡ 主要用于工业过程温度的测量和控制。