文档介绍：一:传感器选型压力传感器:JYB-KB-PAG-10压力变送器 技术指标 防爆类型 防爆型 量程 10MPa 输出信号 4~20mA电流输出 系统通用指标 测量介质 油、水、气体及其他与316不锈钢兼容介质 防护等级 IP65 长期稳定性 ≤±%FS/年 热力零点温漂 ≤%FS/℃ 介质温度 -20~85℃ 电气连接 接线端子 环境温度 -30~85℃ 过程连接 M20× 响应时间 ≤100mS 迟滞性和可重复性 ≤±%FS 精度 ±%FS 非线性 ≤±%FS 供电电源 +24VDC 取压方式 ;表压 外壳类型: 防护型铸铝外壳 探头材质 扩散硅 过载压力 2倍量程 负载能力 :电流型≤600Ω(不带显示);电压型 ≥3KΩ工作原理;压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。 A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号,其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外,它进行传感器线性化。重置测量围。工程单位换算、阻尼、开方,,传感器微调等运算,以及诊断和数字通信。本微处理器中有16字节程序的RAM,并有三个16位计数器,其中之一执行A/D转换。 D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据,这些数据可用变送器软件修改。数据贮存在EEPROM,即使断电也保存完整。数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如275型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号,并通过回路传送所需信息。通信的类型为移频键控FSK技术并依据BeII202标准。温度传感器:直径为3mm、长为27cm 的Pt100型传感器,℃刻度的温度测试仪作为标定标准,利用软件来矫正其非线形失真,该产品实现对石油倾点温度信号的采集和标定。 Pt100传感器是利用铂电阻的阻值随温度变化而变化、并呈一定函数关系的特性来进行测温,其温度/阻值对应关系为 (1)-200℃<t<0℃时,RPt100=100[1+At+Bt2+Ct3(t-100)]                 (1)     (2)0℃≤t≤850℃时,RPt100=100(1+At+Bt2)                           (2) 式中,A=×10-3;B=-×10-7;C=×10-12。另外,Pt100温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。 测量围 -200℃~850℃ 允许偏差值△℃ A级 ±(+|t|);B级 ±(+|t|) 热响应时间 <30s 最小置入深度 热电阻的最小置入深度≥200mm 允通电流 ≤5mA(电流不能大于5mA,而电阻随温度变化,所以电压也要注意) 三、根据倾点温度测试的国外要求-温度每降2℃就要对油样的凝结情况进行检测,我们设计了测量过程(如图1)。 2、电桥采集数据的电路图及原理 Pt100电桥电路如图2所示。其中,R1、R2、R3、RPt100组成电桥,R1=R2=R3=R0。为了避免流过Pt100传感器的电流过大使其发热进而导致非线性失真增大,电桥电压不宜太高,一般要求Im<5mA,电桥电压Vbrg=1V。电桥输出压差为: VD=RPt100+R0−2R02(RPt100+R0)Vbrg=RPt100−R02 RPt100+R0 Vbrg   (3) 令RPt100−R0=∆R,则有 VD=∆R2 RPt1(4) 由Pt100温度/阻值对应关系式可知,当温度较低时,Pt100的阻值变化量∆R相对于R0较小,则电桥输出压差为: VD=∆R4R0Vbrg 即VD正比于Pt100传感器的阻值变化量∆R,也说明温度较低时,Pt100传感器的线性度良好;当温度较高时,∆R/R0的值较大,Pt100传感器的线性度变差,此时要用软件来较正。  四、测量中的定量计算及误差分析 1、运算放大器放大倍数的确定 由传感器的温度和阻值关系式可知,当温度变化1℃时,,对应的电桥输出压差为: VD=∆R4R0Vbrg= 若采用8位A/D转换器,,则运算放大器的最小放大倍数应为20倍。若测温的上限定为85℃ (倾点温度一般小于该温度),Pt传