温度变送器 外文翻译 外文文献 英文文献 TT302 温度变送器.doc

TT302 温度变送器 概述 TT302温度变送器接收毫伏(mV)输出的信号，这类传感器包括热电偶或阻性传感器，例如：热电阻（RTD）。它所接受的信号必须在允许的输入范围之内。允许输入电压范围为-50到500，电阻范围为0到2000欧姆。 功能描述-硬件 每个板的功能介绍如下： 图2.1 TT302-硬件构成方框图 多路转换器 多路转换器将变送器端子接到相应信号调理板上，以保证在正确的端子上测量电压。 信号调理板 他的作用给输入信号提供一个正确的值以满足A/D转换。 A/D转换器 A/D转换器将输入信号转换成数字形式传给CPU。 信号隔离 他的作用在输入和CPU之间隔离控制信号和数字信号。 中央处理单元（CPU） RAM PROM和EEPROM CPU是变送器的智能部分，主要完成测量，板的执行，自诊断和 通信的管理和运行。系统程序存储在PROM中。RAM用于暂时存放运算数据。在RAM中存放的数据一旦断电立即消失，所以数据必须保存在不易丢失的EEPROM中。例如：标定，块的标识和组态等数据。 通信控制器 监视在线动态，调整通信信号，插入，删除预处理，滤波。 电源 变送器电路通过现场总线电源供电。 电源隔离 像信号隔离一样，供给输入部分的信号必须要隔离，电源隔离采用变压器将直流供电电源转换成高频交流供电。 显示控制器 从CPU接收数据送给LCD显示器的显示部分，此时显示器必须处于打开状态。 本机调整 它有两个磁性驱动开关，它们必须由磁性工具来驱动而不是机械或电的接触。 图2.2-LCD指示器 温度传感器 TT302像前面所描述的那样，可以兼容多种类型的传感器。TT302为使用热电偶或热电阻RTD 测量温度进行了特殊设计。 此类传感器的基本内容如下所述： 热电偶 热电偶由两种不同的金属或合金在一端连接在一起所组成的，被称为测量端或热端。测量端必须放在测量点上，热电偶的另一端是打开的连接在温度变送器上，这一端称做参考端或冷端。在大多数应用中，塞贝克效应可以充分解释热电偶的工作原理。 热电偶是如何工作的（塞贝克效应） 当金属丝的两端有温差时，在金属丝的没一端都会产生一个小的电动势，这种现象就叫做塞贝克效应。当两种不同金属丝连接在一起，而另一端开放时，两端之间的温差将会产生一个电压输出。现在，有两个重要的问题需要注意：首先，热电偶所产生的电压与测量端和冷端的温度成比例，因此，为了得到被测温度必须加上参考端的温度，被称做冷端温度补偿。TT302可以自动进行补偿。为此，在TT302传感器端子装有一个温度传感器。其次，如果热电偶与变送器端子之间的导线没有采用与热电偶相同的导线（例如：由热电偶传感器或接线盒到变送器端子之间采用铜线）那么就会对温度测量产生影响，因此必须要进行冷端补偿。 热电偶的电势在冷端温度为0℃时与热端温度的关系用热电偶分度表来表示。分度表存储在TT302的存储器中，他们是国际标准NBS(B,E,J,K,N,R,S,T)和德国工业标准DIN(L,U) 热电阻（RTD） 热电阻通常被称做RTD，它的工作原理是金属的阻抗会随着温度的升高而增加，存储在TT302的中的热电阻分度表有日本工业标准JIS[1604-81] (Pt50,Pt100)。国际电工委员会IEC,DIN,JIS[1604-89] (Pt50,Pt100Pt500)，通用电气公司GE(Cu10)和DIN(Ni120)。 为使热电阻能够正确测量温度，必须消除传感器到测量电路之间线路电阻所造成的影响。在一些工业应用中，这些导线有几百米长，在环境温度变化剧烈的场所，消除线路电阻的影响是极为重要的。 TT302允许二线制连接，但可能会引起测量误差。此误差取决于接线的长度和导线经过处的温度（图2.3二线制连接） 在二线制连接中，电压U2与热电阻的阻值RTD和导线的电阻R成正比 U2=(RTD+2RXI 图2.3二线制连接 为了避免导线电阻的影响，推荐用三线制连接（图2.4三线制连接）或四线制连接（图2.5三线制连接） 在三线制连接中，端子3是高阻抗输入端，因此，没有电流流过该导线，此导线上也没有压降。电压U2-U1与电阻无关，因为导线电阻上的电压被抵消掉了，它仅与RTD的电阻有关。 U2-U1=(RTD+R)XI-RxI=RTDxI 图2.4 三线制连接 在四线制连接中，端子2和端子3是高阻抗输入端，因此，没有电流流过此端，也没有压降产生。另外两根导线的电阻可不予考虑，这两根导线上也没有测量点，因此电压U2只与RTD电阻值有关 U2=RTDxI 图2.5四线制连接 双通道连接和二线制连接相似，也存在相同的问题（图2.6双通道连接） 导线的电阻需要测量，而且在同一温度下测量也不能忽