3151系列智能壓力變送器成為用途廣泛的中高檔智能式變送器。在具有金屬電容敏感元件久經(jīng)考驗(yàn)的性能、質(zhì)量和可靠性的同時(shí),又增加了先進(jìn)的數(shù)字化補(bǔ)償和通信功能, 具有長期穩(wěn)定性好,可靠性高,自診斷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
3151系列智能壓力變送器由智能傳感器和智能電子板兩部分組成,智能傳感器部分包括:電容式傳感器、測量膜片檢測電路、溫度傳感器和溫度補(bǔ)償電路等組成;智能電子板板部分包括:微電腦控制器及外圍電路組成,完成壓力信號到4~20mA dc 的轉(zhuǎn)換。以下對其原理進(jìn)行簡單的說明:
電容式傳感器:介質(zhì)壓力通過隔離膜片和灌充油傳遞到δ室中心的測量膜片,該測量膜片是一張緊的彈性元件,用于檢測在測量膜片上的差壓。測量膜片的位移量與差壓成正比,最大位移量為0.004inch(0.10mm)。測量膜片的位置由它兩側(cè)的電容固定極板通過測量膜片檢測電路檢測出來。
測量膜片檢測電路:該電路是用來將敏感元件所承受的壓力轉(zhuǎn)換電壓信號,并使該信號與壓力信號成比例關(guān)系,供CPU采樣使用。
溫度傳感器和溫度補(bǔ)償:在特征化標(biāo)定時(shí)通過對壓力敏感元件的工作溫度進(jìn)行溫度循環(huán)測試,并將數(shù)據(jù)存入傳感器內(nèi)部的EEPROM中作為溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù);在運(yùn)行時(shí)對壓力敏感元件的工作溫度進(jìn)行測量,利用特征化EEPROM中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)和檢測的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比運(yùn)算,通過CPU處理器進(jìn)行溫度漂移誤差的補(bǔ)償修正。
電子線路板部分微電腦控制器:微電腦控制器控制變送器的運(yùn)行,除此之外,微電腦控制器還完成傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)字溫度補(bǔ)償、傳遞函數(shù)運(yùn)算、工程單位及量程的轉(zhuǎn)換、輸出型式選擇、阻尼調(diào)整、自診斷及HART通信等功能。
參數(shù)存儲器:保存著變送器遠(yuǎn)程和就地所能修改的所有組態(tài)數(shù)據(jù).即使關(guān)閉了電源,數(shù)據(jù)仍能完整地保存存儲器中。
數(shù)/模轉(zhuǎn)換器:數(shù)/模轉(zhuǎn)換器把微處理器修正后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4~20mA模擬信號送往輸出回路。
HART通信:數(shù)字通信電路在變送器和HT388接口或控制系統(tǒng)之間提供接口。這個(gè)電路分接收部分和發(fā)送部分,接收部分檢測疊加在4~20mA回路上的FSK(頻移鍵控)信號,發(fā)送部分以同樣形式將信號疊加在4~20mA回路上。