EQN型智能温度变送器的原理及特点

    1　前言

    自80年代末到90年代初,各发达国家主要的工业过程仪表制造厂陆续推出了新一代的智能变送器,EQN型智能变送器就是其中的一个品种。

    美国贝利公司推出的EQN型变送器是一种高性能的智能温度变送器,它能接收单/双支热电阻输入、热电偶和毫伏输入信号,输出为4~20mA DC信号。EQN型变送器可以设置成现场总线形式,直接与N─90或INF1─90分散控制系统通信。

    2　特点

    (1)高精度:由于EQN型变送器无变差和无A/D转换器误差,而且还具有线性化、环境温度和热电偶参比端温度补偿等措施,使EQN型变送器的测量精度一般为0·1%,最高可达到0·04%。

    (2)通用性强:一台EQN型变送器不但可以接收热电阻信号,而且还可以接收热电偶以及毫伏信号,不再象模拟变送器那样区分为热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。用一台EQN型变送器即可解决工业过程中各种范围的温度(或差)测量问题,使购买的品种减至最少。EQN型变送器还可通过组态去接收各种分度号(如B、C、E、J、K、N、R、S、T)热电偶的输入。

    (3)就地显示:EQN型变送器选择一种液晶显示器LCD作为就地输出指示。

    (4)远程通信:利用ST TO2型智能变送器终端(以下简称STTO2)可对EQN型变送器进行远距离的输出监视、组态、校验和自诊断等操作。

    (5)选择方便:可利用硬件跳线器(或称波段开关)对信号的输入形式和变送器输出的禁止(或闭锁)或允许进行选择。

    (6)自诊断:这个特点可使变送器故障的查找和排除的时间减至最少。

    3　原理

    EQN型变送器电路的方框图如图1所示。

    3·1　输入电路

    输入电路包括一个差动输入多路转换器和一个电压-脉冲转换器。

    (1)多路转换器:它用来有顺序地选择4个输入信号中的一个,一个作为基准参考点(公共端),一个用来读热电偶参比端温度,另两个用做单/双支热电阻输入,其中的一个也可用做热电偶或毫伏输入。

    (2)电压─脉冲转换器:多路转换器的输出送入电压─脉冲转换器的高输入阻抗差分放大器。电压─脉冲转换是通过电压─脉冲转换器与微处理机的定时系统相配合来实现的。微处理机选定将被转换的电压输入信号,一个脉冲就会出现在电压─脉冲转换器的输出端和定时器输入指针上,当定时器输入脉冲变高(上升沿)时,其时间值被俘获到并被暂时储存;定时器输入脉冲变低(下降沿)时送入触发器,这样脉冲结束的时间也被俘获,这个值和以前存储值(即脉冲上升沿俘获的时间值)的差就是脉冲宽度,这个脉冲宽度与输入信号成正比。

    3·2　计算