一体化温度变送器设计中的问题及其解决途径
从温度变送器的线性化、冷端补偿、电源等几个方面进行分析,提出解决办法。
1概述
温度变送器(以下简称S型温变),在我国是近数年开发研制成功的工业自动化仪表产品。由于它可以安装在传统的热电偶、热电阻的接线盒内,构成传感—变送一体化结构方式,因此这种s型温变被人们称为一体化温变。其原理框图见图l。
与DDz一lII型温变相比,这种S型温变具有高性能、高可靠性、低价格、小型化的特色。因此,它代表着当今温变发展的主流和方向,是替代现行DDz一lII型温变的合适产品。然而,开发一体化温变是一项技术难度较大的仪表开发项目。曾经因为技术难题未获解决,阻绕过人们的前进道路,造成一些厂家陷入困境。现就开发一体化温变所要遇到的技术问题及其解决途径,浅谈笔者的看法。
2线性化技术
线性化技术是解决温变的输出信号与被测量值—温度,由原先呈非线性关系校正为线性关系的技术。由于热电阻温变线性化技术不难实现,因此着力点主要是解决热电偶温变线性化技术。这是开发一体化热偶温变必然要遇到的、非解决不可的技术问题。
开发一体化温变,难度之一在于寻找一个适合于s型温变所需要的线性化电路。因为s型温变体积很小,通常为直径44x18。在这有限的空间要能容纳整机电路元器件不是一件很容易的事。这除了电路精心排列布局和所用元器件微小型化外,最重要的是要求整机电路不能复杂。决定整机电路复杂程度的因素,是线性化电路。因此,对线性化电路的要求是:电路 力求简单,能为有限空间所容纳;电路应能保证实现温变的输出线性精度一般应优于0.5级,小量程温差温变的线性精度不劣于1.5级;电路的线性范围要大,应能扩展到测温元件工业上应用的下限及上限,例如K、N型热电偶温变的线性化区域应为0一1300℃,T为o一400℃,E为0一8000C,s为0一1600℃;电路的调配要简便,以利生产。这就是一体化温变对线性化电路的特殊的、严格的要求。
目前,由于生产过程普遍采用计算机控制,因此国内外许多厂商为回避因设置热电偶线性化电路而给整机电路造成复杂和困难,将线性化电路的任务转交给后续的计算机去完成。这就形成了首期一体化热偶温变的型式为不带线性化电路的热电偶毫伏变送器。然而,在采用常规仪表的工程自动化控制系统设计上,这种热电偶毫伏变送器远不及带线性化电路的热电偶温度变送器好用。因此,带线性化电路的热电偶温度变送器,在市场上是更受欢迎的产品。但这需要突破线性化技术难关,谁早日突破这一技术难关,谁就先期迈进了世界先进技术水平的行列。
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