传感器与变送器幻灯片.ppt

模盒 * 模盒 * 具体的电路原理比较复杂，不详述 * 模盒 * 模盒 * 模盒 * 模盒 * 模盒 * 模盒 * §4-2 变送器 2．量程调整 目的：使变送器的输出信号的上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应 方法：通常是改变反馈系数F。 F越大，量程就越大；反之。有些变送器也可以用改变测量转换系数D来调整量程。 量程调整相当于改变特性曲线的斜率，即比例系数 §4-2 变送器 3．零点迁移 实际应用中，测量值的起点往往不是0。此时需要起始点迁移到某一正值或负值，称为零点迁移。 零点迁移的方法和零点的调整方法相同。在未加迁移时，测量起始点为零；当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之，为负迁移。 特性：(平移) 量程不变或斜率不变 §4-2 变送器 4．变送器的零点调整、量程调整和零点迁移总结 先调零（z0）确定K是为了调幅，以确定F，之后F固定不变（斜率或量程固定）再调整z0则为零点迁移的调整。 §4-2 变送器 变送器实例： 根据被测量物理量的不同，变送器包括 温度变送器 压力变送器 差压变送器等 差压变送器是船舶机舱中最常见变送器。可以间接地测量温度、压力、液位、流量和粘度等物理量 §4-2 变送器 二、气动差压变送器 动差压变送器将被测量的物理量转化为19.8~98.1KPa的标准气压输出信号 单杠杆差压变送器的结构原理图 delP增加 §4-2 变送器 1．测量部分 由主杠杆及密封装置、检测元件和基体等部分组成 密封簧片8作为杠杆转动的支点，要求它具有良好的弹性和抗疲劳强度 基体1分为正、负压室的测量膜盒 金属膜片3内充注硅油11，产生阻尼，防止膜片以至变送器发生振荡 单向过载保护圈5和硅油可防止膜盒在单向承受过大压力时被压坏，如误操作 8 1 3 11 5 §4-2 变送器 作用：把压差信号delP转换为轴向推力q测。 q测= delP · F膜 F膜不变，则q测与delP成正比 §4-2 变送器 2．气动转换部分 由喷嘴、挡板、放大器、反馈波纹管及调零和迁移弹簧等组成 把测量部分输出的轴向推力（主杠杆的微小位移）转换成标准的气压信号输出 平衡时力矩： K为放大系统 K为放大系统，可通过 l2 改变，上移反馈波纹管，l2 增大，K 减小，变送器量程增大 §4-2 变送器 大量程的场合，主杠杆需很长，这不仅影响精度，结构庞大，可以采用双杠杆式。 副杠杆 5 的是对主杠杆顶端的位移进行二次放大，改变量程支点8的位置，可以改变副杠杆的放大系数 当量程支点处于副杠杆中间时，副杠杆作用消失，量程等于单杠杆差压变送器的最大量程 量程支点8上移，K减小，这时量程比单杠杆最大量程还要大 双杠杆差压变送器原理图 §4-2 变送器 3．气动差压变送器零点和量程的调整 第一步：调零点，正负压室通大气，当测量信号?p=0时，确保差压变送器输出p出=0.02MP。通过调整调零弹簧（或迁移弹簧）的预紧力，强制改变挡板与喷嘴之间的初始开度来调整。 第二步：调量程，是指当测量信号?p达到最大值时，调整反馈波纹管的上下位置，使得输出p出=0.1MP 第三步：重复调整，由于量程的调整会影响零点，因此量程调整后，需重新调零，然后再看量程是否合适，重复上述操作2-3次，直到零点与量程准确为止。 §4-2 变送器 §4-2 变送器 三、电动差压变送器 将被测量的物理量转化为4~20 mADC的标准电流输出信号 目前在船舶机舱中主要以电容式电动差压变送器为主 无机械传动装置、全封闭焊接，结构简单，性能稳定、精度高 电容式差压变送器组成方框图 §4-2 变送器 1．测量部件 差动电容敏感元件（将被测?p转换成电容量的变化）包括： 中心感压膜片（可动电极） 正、负压侧弧形电极（固定电极） 电极引线 正压侧、负压侧隔离膜片 基体等 元件空腔内充有硅油，传递压力。 敏感元件 §4-2 变送器 中心感压膜片和两边的正、负压侧弧形电极形成电容CH和CL ，若两侧压力相等，CH=CL 当正、负压室压力p(+)和p(-)作用于正、负压侧隔离膜片上时， 会由硅油传递到中心感压膜片的两侧，之差?p便使中心感压膜片产生位移，从而使其与其两边弧形电极的间距不相等，导致如CH 增加，CL减少。 §4-2 变送器 膜片位移?s（小于0.1mm）与差压?p之间近似为线性关系： 设s0为?p=0时中心膜片与两弧形电极间的距离，sH 、sL为实际距离，则有 CH和CL可近似地看作平行板电容器，其电容量可表示为： §4-2 变送器 ε 为电容介质的介电常数，由于介质相同，故相等。A为弧形电极板的面积，制造相等。上2式相减得： 由于?C与?S 为非线性关系，故