第 2 章变送器

EXIT 第 1页

过程控制仪表及装置兰州石化职业技术学院

第第 22 章章变送器变送器

变送器在自动检测和控制系统中的作用，变送器在自动检测和控制系统中的作用，是将各种工艺参数，如温度、压力、流量、是将各种工艺参数，如温度、压力、流量、液位、成分等物理量转换成统一的标准信号，液位、成分等物理量转换成统一的标准信号，以供显示、记录或控制之用以供显示、记录或控制之用

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掌握变送器的作用、种类、构成原理掌握变送器量程调整、零点调整及零点迁移的目的理解电容式差压变送器测量、转换和放大部分的工作原理了解其它差压变送器的构成、特点掌握架装式温度变送器量程单元和放大单元的作用，调零、

调量程的方法掌握一体化温度变送器的功能、构成和特点

能进行差压变送器的选用、安装、调校和维护能完成电容式差压变送器、架装式温度变送器的实训项目能处理常见故障

知识目标

技能目标

第第 22 章变送器章变送器

EXIT 第 3页


第第 22 章章变送器变送器

2.1 概述 2.2电容式差压变送器

2.3其他差压变送器

2.4 温度变送器

EXIT 第 4页


按照被测参数分类

差压变送器差压变送器

压力变送器压力变送器

温度变送器温度变送器

液位变送器液位变送器

流量变送器等流量变送器等

minmax min min

max min

( )x x

y y y yx x

变送器的理想输入输出特性

x

y

xmin xmax

ymin

ymax

xmin 可能＝ 0，也可能≠ 0

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2.1 概述一、变送器的构成原理

二、变送器的一些共性问题

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一、变送器的构成原理

测量部分测量部分放大器放大器反馈部分反馈部分

x 测量部分Ki

变送器的组成：

zi 放大器Ko

y

反馈部分Kf

zf

+

－

minmax min min

max min

( )x x

y y y yx x

零点调整零点迁移

+z0

关键环节：

miny K x y

EXIT 第 7页


当满足 KoKf>>1 的条件时

ff

i

K

zx

K

Ky 0

输入输出关系

xKi

zi Ko

y

Kfzf

+

－

+z0

01 1i o o

o f o f

K K Ky x z

K K K K

0i o o

o f o f

K K Ky x z

K K K K

?y

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ff

i

K

zx

K

Ky 0 0

min( )i

f f

K zy x x

K K

0min( )i i

f f f

K z Ky x x

K K K

min max[ ]x x x ，

如果， [ymin ， ymax] 与 [xmin ， xmax] ，如何调整？

1. 调整 Ki 、 Kf 可以改变线性关系的斜率，调试会影响零点2. 调整 z0 可以改变零点，同时也会引起线性关系的平移

miny

i

f

Ky x

K

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1.1. 量程调量程调

整整量程调整相当于改变变送

器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出信号 y 与输入信号 x 之间的比例系数

x

y

xmin xmax

ymin

ymax

使变送器的输出信号上限值 ymax 与测量范围的上限值 xmax 相对应

二、变送器的一些共性问题

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量程调整的方法

改变反馈部分的反馈系数 Kf

改变测量部分转换系数 Ki

Kf ↑

Ki↑

量程

量程

↑

↓

EXIT 第 11页


2.2. 零点调整零点调整

零点调整的方法调 Z0

使变送器的输出信号下限值 ymin 与测量范围的下限值 xmin=0 相对应

x

y

0 xmax

ymin

ymax

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3.3. 零点迁移零点迁移使变送器的输出信号下限值 ymia 与测量范围的下限值 xmin 相对应，在xmin=0 时，称为零点调整，在 xmin≠0 时，称为零点迁移

当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；当测量的起始点由零变为某一负值，称为负迁移

· 零点调整使变送器的测量起始点为零· 零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值 :

xmin x

y

xmax

ymin

ymax

0 xmaxxmin xmax

零点迁移的方法调 Z0

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2.2 电容式差压变送器一、结构组成

二、整机特性

三、差压变送器选用、安装和维护

EXIT 第 14页


2.2 电容式差压变送器电容式差压变送器采用差动电容作为检测元件

一、结构组成：由测量部件、转换电路、放大电路三

部分组成

二、工作原理：当 Δpi↑→ 感压膜片 ΔS↑→ΔCi↑→Ii↑→ 与 Iz 、 If 综合比较→ ΔI↑→I0↑

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框图

感压膜片

电容 - 电流转换器

ΔPi↑ΔCi2-Ci1

δc↑

Ii放大和输出

限制电路

反馈电路

-If

调零、迁移电路

I‘ I0

(I2-I1)0 ～ 100 kPa4 ～ 20 mA

差动电容

ΔS↑

测量部件转换电路

放大电路

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（一）测量部件 ΔPi→Δci↑ δc=k2·k1·ΔPi

1 ．作用 ΔPi↑→ 电容的变化量 ΔCi 2 ．结构（画出测量部件示意图） 3 ．工作原理：当 ΔPi↑→ΔS↑→ΔCi2-Ci1↑→δc

↑

感压膜片差动电容ΔPi↑ ΔS↑ ΔCi2-Ci1

δc↑

（ 1 ）差压 - 位移转换： ΔPi↑→ΔS↑

（ 2 ）位移 - 电容转换： ΔS↑→ δc↑

iPkS 1

SkC 2

一、结构组成

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返回

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作用：电容的相对变化量 δc→ 差动电流 Ii ，并实现非线性补偿。

测量部件电容 - 电流转换器ΔPi↑

ΔCi2-Ci1

δc↑

Ii(I2-I1)i

各组成部分的作用及原理（画出简化线路）

结构组成 : 振荡器、解调器、振荡控制放大器及线性调整电路。

（二）转换电路

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框图框图

振荡器振荡器解调器解调器

线性调整线性调整

IC1

IC1

基准电压基准电压

稳压源稳压源IC

3IC

3 功放功放

限流限流

负反馈负反馈

调零调零零迁零迁

RRLL

IIoo

EE

－－

IIff

＋＋IIdd

IIzz

（ │ ）（ │ ）

VVcc

VVrr

差动电容差动电容

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1.1. 振荡器振荡器 –如何振荡？–如何振荡？

U01 为运算放大器 Ai 的输出电压，作为振荡器的供电电压，因此 U01 的大小可控制振荡器的输出幅度。

振荡器为变压器反馈振荡器 LC 串联谐振

振荡器的等效电路 ( 仅包括 3 组中的 1

组 )

向电容式压力传感器的Ci1 和 Ci2 提供高频电源

EXIT 第 21页


电容一电流转换电路电容一电流转换电路

将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动信号 Id ，非线性补偿功能差动信号 Id= （ i2 － i

1 ）共模信号 Ic= （ i2+i1 ）

当共模信号 Ic 保持不变时， Id 与输入差压 ΔP 之间成比例关系

然后，把差动信号 Id 经电流放大电路放大成 4~20mA 的输出电流 I0

EXIT 第 22页


2.2. 解调器解调器

1. 振荡器输出为正半周时（同名端为正）

T1(2)→VD6 、 VD6→C2→Ci2→C17→CC1111→T1(11

)(2) 电流 i1 的路线为 : T1(3)→R4→VD7 、 VD3→C1→Ci1→C17→R6 R∥ 8→T1 (10)

对通过差动电容 Ci1 、 Ci2 的高频电流进行半波整流

(1) 电流 i2 的路线为 :

i1 不流经 C11 ，但会引起 Ci1 上的电压变化

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2. 振荡器输出为负半周时（同名端为负）



i1 不流经 C11 ，但会引起 Ci2 上的电压变化

T1 （ 11 ） → C11

→C17→CCi1i1→C1→VD4 、 VD8→T1 （ 2 ）

T1 （ 12 ）→ R7 R∥ 9→C17→Ci2→C2→VD1VD5→R3→T1 （ 1

）

EXIT 第 24页



如果电路时间常数比振荡周期小得多，可以认为 Ci1 、 Ci2两端电压的变化等于振荡器输出高频电压的峰一峰值 UPP

i1 和 i2 的平均值 I1 、 I2 如下：

fUCI

fUCT

UCI

PPi

PPiPPi

22

11

1

(1)i2 、 i1 以相反的方向流过 C11 ，(2) 正半周， i2 经 C11 向 Ci2充电，电容上的电压变化为 UP

P

(3) 负半周， i1 经 C11 向 Ci1充电，电容上的电压变化为 UP

P

两者平均值之差 I2-I1即为解调器输出的差动信号 Id

i1 、 i2 流过 R6 R∥ 8 和 R9 R∥ 7产生的电压两者平均值之和 I2 ＋ I1即为解调器输出的共模信号 Ic 。

EXIT 第 25页



2 1 2 1( )d i i PPI I I C C U f

1 2 2 1( )c i i PPI I I C C U f

12

12

12

121212 )(

ii

iic

ii

iid CC

CCI

CC

CCIIIII

PKPKII mcd

i1 、 i2 的平均值之差 Id 及两者之和 Ic 分别为 :

1 2

2 1PP

i i

I IU f

C C

上式成立的前提：上式成立的前提： IIcc 为常数。为常数。

EXIT 第 26页


3.3. 振荡控制放大器振荡控制放大器

1

9 82 2

7 9 6 8d O O

R RU U U

R R R R

8 62 1 2

6 8o

R RI I U

R R

• 保证 I2+I1即 IC 等于常数。 A1 的输入端接受两个电压信号：

一个是基准 U02 在 R9 和 R8 上的压降另一个是 i2 、 i1 分流后在 R9 和 R8 上产生的压降

2

6 82 1

6 8

( )d

R RU I I

R R

6 9

7 8

R R

R R

1

6 82

6 8d O

R RU U

R R

正常工作时运放输入端的电压：1 2d d dU U U 0

只要满足 U02恒定， Ic即恒定

EXIT 第 27页


3.3. 振荡控制放大器振荡控制放大器

I2+I1↑ → ↑ →Ud↑

→ 振荡器振荡幅度↓

→ 使 I2+I1 ↓恢复到原来的数值 I2+I1

→ 变压器 T1 输出电压减小↓

→U01↓ 2d

U

• 定性分析如下：

EXIT 第 28页


（三）放大电路 1.作用 Ii→I0

2.分析工作原理

测量部件电容 - 电流转换器ΔPi↑

ΔCi2-Ci1

δc↑

负反馈放大器： Ii→I

0

Ii 放大和输出限制电路

反馈电路

-If


I‘ I0

(I2-I1)0 ～ 100 kPa4 ～ 20 mA

iIk4if

iO I

R

βRI

EXIT 第 29页


分析：①ΔI0 ΔP∝ i

②Rw2→α→I01 调零③R20 、 R21→α→ 零迁。 ④w3→β→K4→Kp→ 量程调整 ( 反复调 )

二、整机特性

0115443210 )( IPKpVVkkPkkkkI iDWAi

感压膜片


ΔPi↑ ΔCi2-Ci1

δc↑


反馈电路

-If


I01 I0

(I2-I1)0 ～ 100 kPa4 ～ 20 mA

差动电容

ΔS↑

EXIT 第 30页


感压膜片


ΔPi↑ΔCi2-Ci1

δc↑


反馈电路

-If


I01 I0

(I2-I1)0 ～ 100 kPa4 ～ 20 mA

差动电容

ΔS↑

整机特性

0115443210 )( IPKpVVkkPkkkkI iDWAi

小结：

EXIT 第 31页


P

+ -

I0Hρ

PB

P 气

敞口容器

P2=P 气P1

4~20 mA

三、差压变送器选用、安装和维护

EXIT 第 32页


密闭带压容器

ρ

PB

PA

I0

H

P1 P2

△P

4~20 mA

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正迁移

20

ρ

PB ΔP

+ -

PA

h

h0

△ P 上 2

I0 mA

0

4

△ P 上 2

kPa I0

P1 P2

△P

4~20 mA

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测量部分 ρ

PB ΔP

+ -

PA

h

h0

ρ0

ρ0h1 调

节器

负迁移

I0

P1 P2△P

4~20 mA

1 m

4m

0 ～ 2m

I0

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法兰与容器直接连接，插入筒深入容器

PA

PB

ΔP

- +

法兰测量头

插入筒

毛细管

变送器

只有 :负迁移情况

H

HA

HB

ρ0

ρ

ρ0

P1P2

△P

I0

4~20 mA

EXIT 第 36页


法兰与容器直接连接，插入筒深入容器PA

PB △P

+ -

法兰测量头

插入筒

毛细管

变送器

只有：负迁移情况

H

HA

HB

ρ0

ρ0

ρ

I0

P1 P2

△P

4~20 mA

EXIT 第 37页


差变器使用时应注意问题：• 开启表时：应打开平衡阀 2,再开高低截

止阀 1 、 3 ，当阀 1 、 3全开后，再关阀 2 。• 停表时：应先打开平衡阀 2 ，再关闭

阀 1 、 3 。

1 32

P1 P2

ΔPi

P1 P2

平衡阀

截止阀截止阀

ΔI0

Q

EXIT 第 38页


一、扩散硅式差压变送器

2.3其他差压变送器

二、振弦式差压变送器

三、DELTAPI K系列电感式变送器

EXIT 第 39页


测量部分——测量部分——扩散硅压阻传感器扩散硅压阻传感器——把被测差压 ΔP 成比例地转换为不平衡电压 US

1- 负压导压口 2- 正压导压口 3-硅油4-隔离膜片 5-硅杯 6-支座 7-玻璃密封 8- 引线

EXIT 第 40页


电路部分———— 扩散硅式差压变送器放大电路

EXIT 第 41页


分析

该信号经运算放大器 A 和晶体管进行电压和功率放大后使输出电流 Io增加。在差压变化的量程范围内，晶体管 BG 的发射极电流 Ie 为 3 ～ 19mA ，所以整机输出电流 Io 为 4 ～ 20mA 。

当变送器输入差压信号 Δpi 时，使硅杯受压，RA 、 RD 的阻值增加△ R ，而 RB 、 RC 的阻值减小△ R ，此时 T 点电位降低，而 F 点电位升高，于是电桥有电压输出。

EXIT 第 42页


通过振弦去改变谐振电路的谐振频率

二、振弦式差压变送器二、振弦式差压变送器

基本原理：将压力或差压的变化转换成振弦张力的变化，从而使振弦的固有谐振频率变化

检测出这个电信号的频率就检测到了差压的大小

EXIT 第 43页


1 、检测器的结构

EXIT 第 44页


2 、信号变换过程压力或差压变换成电振荡频率，再变成电流的过程。

EXIT 第 45页


3.频率－电流变换

EXIT 第 46页


三、三、 DELTAPI KDELTAPI K 系列电感式变送器系列电感式变送器

DELTAPI K 系列电感式变送器是由英国肯特公司使用先进的测量技术设计而成的，它以单元组合方式，用于过程控制系统中。能在各种危险或恶劣的工业环境中，为差压、压力、流量、液位和料位提供精确可靠的测量。该变送器已由天津自动化仪表厂引进生产。

EXIT 第 47页


1. 工作原理

（ 1 ）测量部分：膜盒、敏感膜片、固定电磁电路、隔离膜片、灌充液、过程接口等

整机是由敏感元件 - 膜盒、放大器、显示表头、外壳和测量室等几大部分组成。

EXIT 第 48页


1-盖； 2- 放大器盒盖； 3-敏感元件输出电缆及插头； 4- 零点、阻尼、量程调节螺钉； 5- 放大器； 6-定位螺钉； 7-外壳锁紧螺母； 8- 容室紧固螺栓； 9-外壳

2. 仪表组成部件图

EXIT 第 49页


一、热电偶温度变送器

2.4 温度变送器

二、一体化热电偶温度变送器三、热电阻温度变送器

四、一体化热电偶温度变送器

EXIT 第 50页


热电偶温度变送器构成框图一、热电偶温度变送器

EXIT 第 51页


（一）热电偶温度变送器的作用及特点

热电偶温度变送器

ti

Et

V0 1~5 V

I0 4~20 mA

mV℃

一、热电偶温度变送器

作用：与热电偶测温元件配套使用，将温度信号 Ti线性地转换成标准信号（ I0 、 V0 ）输出。 ti →测温元件→温度变送器→标准（ I0 、 V0 ）输出输入 -输出特性 : V0=5β ［ Et+(α － γ)VZ ］ =KWEt+V01

I0=5β’［ Et+ (α － γ)VZ ］ =KW’ Et+ I01

特点 : ①采用化负反馈回路来实现 t→V0 线性化 ②具有冷端温度自动补偿功能

EXIT 第 52页


（二）热电偶温度变送器的结构组成

量程单元放大单元

冷端温度补偿部分

直流→交流→直流变换器整流滤波

集成运算放大器

隔离输出功率放大器

非线性反馈部分

Et

24v DC

V0

-

1~5 V

I0

4~20 mA

+

mV

I0

+ -

+ - + - i0V0

2

Vz

Vf

△V

隔离反馈If

热电偶

t

EXIT 第 53页


放大单元 : (1) 结构组成集成运放器、功率放大器、隔离输出电路、隔

离反馈电路、交 /直 /流变换器（ 2）作用 ①将ΔV进行放大，并转换成 I0、 V0

②将输出信号 I0、 V0经隔离反馈回路转换成反馈电压 Vf

送至量程单元 ③实现输入、输出、电源回路相互隔离。避免输出与

输入端之间有直接的联系，以实现隔离传输、供电

（三）热电偶温度变送器的工作原理

EXIT 第 54页


①集成运算放大电路： VT=Vi+αVZ， VF=1/βVf+γVZ

V01=K1·ΔV②功率放大器——电压 /电流转换器。• 作用： V02（直流）→调制成交流 iL，且隔离输出。• 工作原理： V02→ic1、 ic1→iL

③隔离输出回路及隔离反馈电路• 作用：为了避免输出 V0与输入 Vi之间有直接电的联系。• 隔离输出： T0；隔离反馈 Tf。且 V0=5·Vf

④DC/AC/DC 变换器• *作用：①产生±9V 方波、±15V 、±9V直流电源②实

现隔离供（电磁偶合对称推挽式多谐振荡器）

（ 3）各组成部分的作用及工作原理

EXIT 第 55页


1 、作用：（ 1 ）零点、零迁、量程调整（ 2 ） VZ’ 、 Et 、 Vf’ 比较（ 3 ）热电偶冷端温度自动补偿（ 4 ）热电偶特性线性化 2 、量程单元线路原理 (1)电路组成：输入回路、零点调整及加补偿回路、非线性反馈回路。 (2) 线性化原理及电路分析线性化电路的作用：使 V0 与 t 为线性关系为什么要增设线性化电路线性化原理

量程单元

EXIT 第 56页


量程单元原理线路

+

-IC2

V02功率放大器隔离输出

V0

I0-

+ +

-

Et

VZRcu

Ri4

Ri3

Ri7

Ri6

+

- 1/5Rf3 Rf2

Wf

输入回路

零点调整回路

反馈回路


隔离反馈回路


VT

VF

Vf非线性

补偿电路Wi

t0

γ1/β

α

EXIT 第 57页


3 、热电偶冷端温度自动补偿方法：在桥路中接入 Rw , 并感受 t0的变化，t0↑变化→ Et↓（ΔEt ） t0↑→Rcu↑→ΔVZ′↑ 当 ΔVZ’=ΔEt时ΔVZ不变， I0不变 .即实现了 :热电偶冷端温度自动补偿选择合适的 Rcu 即可实现冷端温度自动补偿。

EXIT 第 58页


(四 ) 热电偶温度变送器整机特性

V0=5β［ Et+(α － γ)VZ］ =KWEt+V01

I0=5β［ Et + (α － γ)VZ］ =KW’ Et+ I01

EXIT 第 59页


一体化温度变送器，由测温元件和变送器模块两部分构成。变送器模块把测温元件的输出信号 Et ，或 Rt 转换成为统一标准信号，主要是 4～ 20mA 的直流电流信号。

所谓一体化温度变送器，是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内的一种温度变送器。其变送器模块和测温元件形成一个整体，可以直接安装在被测温度的工艺设备上。

二、一体化热电偶温度变送器

EXIT 第 60页


1- 变送器模块； 2-穿线孔； 3-接线盒； 4- 进线孔； 5-固定装置； 6- 保护套管； 7-热电极 5 3 3 图－一体化温度变送器的外形结构

1 2 3 4－变送器模块；－穿线孔；－接线盒；－进线孔 5 6 7－固定装置；－保护套管；－热电极

5 3 3 图－一体化温度变送器的外形结构1 2 3 4－变送器模块；－穿线孔；－接线盒；－进线孔 5 6 7－固定装置；－保护套管；－热电极

5 3 4 图－变送器模块外形

一体化热电偶温度变送器

接线端子

EXIT 第 61页


它由热电偶、输入电路和 AD693组成

AD693 构成的热电偶温度变送器

EXIT 第 62页


（ 1 ）输入电路输入电路是一直流不平衡电桥，其四个桥臂分别是 R1 ， R2 ， Rcu以及电位器W1 。B， D是电桥的输出端，与 AD693 的输入端子 17， 18相连。电桥由 AD693 的基准电压源和辅助放大器供电，辅助放大器端子 20 与 1 相连，构成电压跟随器，其输入由 6.2V基准电压经 R4 ， R5分压提供，若取R4＝R5＝ 2kΩ，则桥路供电电压为 3.1V。电位器W3 用来调节电桥的总电流，设计时确定电桥总电流为 1mA 。由于电桥上、下两个支路的固定电阻R1＝R2＝ 5kΩ，且比 Rcu、电位器W1 的电阻值大得多，因此可以认为上、下两个支路的电流相等，即 I1＝ I2＝ I/2＝ 0.5mA 。

AD693 构成的热电偶温度变送器

EXIT 第 63页


)( 11121 WcutWcutBDti RRIERIRIEUEU

130400

1514

isU

R

130

601400

1615

is

is

U

UR

)( 11 WRRcuKIKEtKUiIo

输入信号 Ui 为热电势 Et 与电桥的输出信号 UBD 之代数和

要求在端子 14 ， 15外接一个电阻 R14-15 ，其计算公式

要求在端子 15 ， 16外接一个电阻 R15-16 ，其计算公式

变送器输出与输入之间的关系

EXIT 第 64页


小结：一、热电偶温度变送器（一）热电偶温度变送器的作用及特点 t→Et→V0

(I0)

（二）热电偶温度变送器的结构组成方框图（三）热电偶温度变送器的工作原理 1 、线性化原理 2 、热电偶冷端温度补偿原理 (四 ) 热电偶温度变送器整机特性二、一体化热电偶温度变送器

EXIT 第 65页


三、热电阻温度变送器（一）热电阻温度变送器的作用及特点

作用：与热电阻测温元件配套使用，将温度信号 Ti 线性地转换成标准信号（ I0 、 V0 ）输出。

ti → 测温元件→温度变送器→标准（ I0 、 V0 ）输出输入 - 输出特性 : V0=KW Rt +V01

I0=KW’ Rt + I01

特点 : ①实现 t→V0 线性化 ②对引线电阻补偿措施 : 三线制

热电阻温度变送器

tiRt

V0 1~5 V

I0 4~20 mA

Ω℃

EXIT 第 66页


（二）热电阻温度变送器的结构组成方框图


热电阻

t

直流→交流→直流变换器整流滤波


隔离输出功率放大器

Rt

24v DC

V0

Ω

I0

+

-

+ -

+ -

i0

V02

Vf

△V

隔离反馈Vf线性

反馈部分

测量桥路零点调整桥路

Vi

-- -

正反馈部分

+

Vf’

4~20 mA

1~5 V℃

EXIT 第 67页


量程单元的组成及作用 1 、作用：①ΔRt→Vi=VT ②零点、零迁、量程调整③对 Rt 进行非线性补偿 ④对引线电阻补偿2 、原理：①温度测量的线性化原理：Rf4 不接 :ΔV0 =Kw· Rt 线性， Rt = Kz ·t 非线性 ΔV0 = Kz· Kw ·t = K ·t 非线性 Rf4接入 :ΔV0= Kw ’· Rt 非线性 Rt = Kz ·t 非线性ΔV0= Kz·Kw ’ ·t = K ·t 线性②对引线电阻补偿措施 : 三线制放大单元单元的组成及作用

EXIT 第 68页


（三）热电阻温度变送器原理线路-+

+

-IC2


V0

I0

+

-

Vi

VZ

Ri2

Ri3

Ri5

Ri3

+

- 1/5Rf3 Rf2

Wf

输入回路

零点调整回路

反馈回路


隔离反馈回路


VT

VF

Vf

Wi

γ1/β

Rt

B

D

A

Ct

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+

-IC2


V0

I0

+

-

Vi

VZ

Ri2Ri5

Ri3

+

- 1/5Rf3 Rf2

Wf

输入回路

零点调整回路

负反馈回路


隔离反馈回路


VT

VF

Vf

Wi

t0

γ1/β

Rt

B

D

A

C

Rf4

r1

r3

r2

正反馈回路

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(四 ) 整机特性

V0=KWRt+V01

tKtkKΔV tw0 tw RKV 0

tKR tt

I0=KW’ Rt+ I01

tw RKI '0 tK'tkKΔI tw0 '

（五）安全火花防爆措施

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四、一体化热电热阻温度变送器

)( 1011121 WtWBDi RRIRtIRIRtIUU

)( 1011 Wtto RRKIRKII

AD693 构成的热电阻温度变送器它与热电偶温度变送器的电路大致相仿，只是原来热电偶冷端温度补偿电阻 Rcu 现用热电阻 Rt代替。这时， AD693 的输入信号 Ui

为电桥的输出信号 UBD ，即

I1 ， I2-桥臂电流， I1＝ I2；△Rt- 热电阻随温度的变化量（从被测温度范围的下限值 t0开始）；Rt0- 温度 t0时热电阻的电阻值； Rw1- 调零电位器 W1 的电阻值。

同样可求得热电阻温度变送器的输出与输入之间的关系为

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一体化热电阻温度变送器热电阻应采用三线制接法，克服连接导线电阻的影响。由于在 W2桥臂中串入一根与 Rt桥臂中完全相同的连接导线，并且两桥臂的电流几乎是相等的，因此当环境温度变化时，两根导线电阻变化所引起的电压降变化，彼此相互抵消，不会影响桥路的输出电压。

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小结：

三、热电阻温度变送器（一）热电阻温度变送器的作用及特点（二）热电阻温度变送器作用及组成 t→Rt→V0(I0)（三）热电阻温度变送器工作原理 1 、温度测量的线性化原理 2 、对引线补偿措施 : 三线制 (四 )热电阻温度变送器整机特性四、一体化热电阻温度变送器

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1 . 变送器主要包括哪些仪表？各有何用途？2. 变送器是基于什么原理构成的？如何使输入信号与输出信号之间呈线性关系？3. 何谓零点迁移？为什么要进行零点迁移？零点迁移有几种？4. 何谓量程调整和零点调整？5. 电容式、扩散硅式、电感式、振弦式差压变送器与矢量机构式差压变送器相比有什么优点？6. 电容式差压变送器如何实现差压 - 位移转换？差压 -位移转换如何满足高精度的要求？

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7. 电容式差压变送器如何保证位移 - 电容转换关系是线性的？8. 对于不同测量范围的 1151 电容式差压变送器，为什么整机尺寸无太大差别？9. 简述扩散硅式、电感式、振弦式差压变送器力 - 电转换的基本原理。10.温度变送器接受直流毫伏信号、热电偶信号和热电阻信号时应该有哪些不同？11. 采用热电偶测量温度时，为什么要进行冷端温度补偿？一般有哪些冷端温度补偿方法？12. 采用热电阻测量温度时，为什么要进行引线电阻补偿？一般有哪些引线电阻补偿方法？

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谢谢大家！

再见！

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第 2 章 变送器

第 2 章变送器