4.2_1 变送器的构成原理在线视频

同学们好 欢迎回到课堂

前面我们讲了传感器

本讲我们一起来学习变送器

在这一讲中我们主要讲变送器的构成原理

气动差压变送器

电动差压变送器和差压变送器的应用实例

变送器的构成原理如图所示

主要由测量部分 放大器和反馈部分组成

测量部分的作用是检测被控量X

并把变量X呢转换成电压 电流 位移

作用力或力矩等物理量

作为放大器的输入信号Zi

反馈部分则把变送器的输出信号Y

转换成反馈信号Zf

输入信号Zi呢

与调零信号Z0的代数和

同反馈信号进行比较

其差值ε送给放大器进行放大

并转换成标准的气压或直流电流输出信号Y

根据负反馈放大器原理

由此方框图可以求得整个变送器输出与输入关系为

这个式子

其中呢 D呢为测量部分的转换系数

K呢为放大器放的大系数

F呢为反馈部分的反馈系数

当放大器的放大系数K呢足够大

满足呢KF>>1的时候

这个式子呢就变为

Y呢等于F分之一乘以呢Dx加Z0

上式呢说明 在满足KF>>1的时候

变送器的输出与输入关系呢

取决于测量部分D和反馈部分F的特性

而与放大器的特性呢几乎无关

只要测量部分转换系数D和反馈系数F确定

变送器的输出与输入呢就为线性关系

如图所示

图中呢Xmax Xmin分别为

变送器测量范围的上限值和下限值

图中呢Xmin呢等于零

Ymax Ymin呢

分别为输出信号上限值和下限值

Ymin到Ymax

必须呢符合标准信号的要求

也就是说呢要为19.6~98.1的气压信号

或者呢是4~20的电流信号

Xin到Xmax这个变化范围呢

是变送器的测量范围

称为量程

而Xmin呢是量程的起点

也称为呢零点

为了将信号变换成统一的标准信号

在使用前必须对变送器进行调校

其主要内容包括变送器的零点调整

量程调整和零点迁移

下面我们来讲一下零点调整

零点调整的目的呢

是使变送器输出信号的下限值Ymin呢

与测量信号的下限值呢Xmin呢相对应

零点调整的方法是在负反馈放大器的

输入端加上一个零点调整信号Z0

如图所示

只要调整Z0的大小总可以呢使得

当X等于Xmin的时候Y呢正好等于Ymin

下面我们讲量程调整

量程调整的目的呢是使变送器的

输出信号的上限值Ymax

与测量范围Xmax的上限值相对应

量程调整的方法呢

通常是改变反馈部分的反馈系数F

F越大 量程就越大 F越小 量程就越小

有些变送器呢也可以用改变测量转换部分的

转换系数D来调整量程

右图呢为变送器量程调整前后的输入输出特性

由图可见

量程调整呢相当于改变输入输出特性曲线的斜率

也就是改变变送器输出信号Y

与输入信号X之间的比例关系

下面我们来讲零点迁移

在实际应用中

被控量测量的起点往往呢不是零

也就是说呢Xmin呢不等于零

此时呢需要将测量的起始点

迁移到某一个正值或者负值上

称为呢零点的迁移

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

称为呢正迁移

反之呢当测量起始点由零变为某一负值

称为呢负迁移

右图为变送器零点迁移前后的输入输出特性

由图可见

零点迁移后

变送器的输入输出特性曲线沿X坐标向右

或向左平移了一段距离

其斜率呢并没有改变

即呢变送器的量程呢不变

若采用零点迁移后

再辅以量程调整

可以提高仪表的测量精度和灵敏度

从公式Y等于F分之一乘以呢Dx加Z0可看出

零点的调整与迁移呢不会影响变送器的量程

但如果通过调整反馈系数F而使量程发生变化时

则呢零点还需要呢重新调整

因此呢变送器零点和量程的调整

往往呢 是一个反复调整的过程

以上我们讲述了变送器的构成原理

零点调整 量程调整 零点迁移

谢谢大家