自動化儀表-04

1、1Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:2 22022-4-302022-4-30變送器與傳感器區(qū)別變送器與傳感器區(qū)別Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:3 32022-4-302022-4-30變送器變送器氧氣氣體探測變送器振動變送器壓力變送器Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:4 42022-4-302022-4-30轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器p將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種信號的裝置。將一種信號轉(zhuǎn)換成另一種信號的裝置。 電氣轉(zhuǎn)換器防爆

2、型電氣轉(zhuǎn)換器Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:5 52022-4-302022-4-30內(nèi)容概要內(nèi)容概要第一節(jié)第一節(jié) 變送器的構(gòu)成變送器的構(gòu)成第二節(jié)第二節(jié) 差壓變送器差壓變送器第三節(jié)第三節(jié) 溫度變送器溫度變送器第四節(jié)第四節(jié) 電電/ /氣轉(zhuǎn)換器氣轉(zhuǎn)換器Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:6 62022-4-302022-4-30變送器和轉(zhuǎn)換器的作用是分別將各種工藝變量變送器和轉(zhuǎn)換器的作用是分別將各種工藝變量（如溫度、壓力、流量、液位）和電、氣信號（如溫度、壓力、流量、液位）和

3、電、氣信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號。本節(jié)先討論變送器的構(gòu)成原理，然后介紹差壓本節(jié)先討論變送器的構(gòu)成原理，然后介紹差壓變送器、溫度變送器和電變送器、溫度變送器和電/氣轉(zhuǎn)換單元。氣轉(zhuǎn)換單元。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:7 72022-4-302022-4-30第一節(jié)第一節(jié) 變送器的構(gòu)成變送器的構(gòu)成測量部分C放大器K反饋部分F調(diào)零、零點(diǎn)遷移Zi Zf Z0 yx圖2-1a 變送器的構(gòu)成原理Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:8 82022-4-302

4、022-4-30Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:9 92022-4-302022-4-30由圖由圖2-1a可求得變送器輸出與輸入之間的關(guān)系為：可求得變送器輸出與輸入之間的關(guān)系為：0()1KyCxzKF式中式中 K放大器的放大系數(shù)放大器的放大系數(shù) F反饋部分的反饋系數(shù)反饋部分的反饋系數(shù) C測量部分的轉(zhuǎn)換系數(shù)測量部分的轉(zhuǎn)換系數(shù)01()yCxzF當(dāng)滿足當(dāng)滿足深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋的條件，即的條件，即KF1時(shí)，上式變?yōu)闀r(shí)，上式變?yōu)閆hengzhou University of Light IndustryPage:Page:10102022

5、-4-302022-4-30式式2-2表明，在表明，在KF1的條件下，變的條件下，變送器輸出與輸入之間的關(guān)系取決于送器輸出與輸入之間的關(guān)系取決于測量部分和反饋部分的特性，測量部分和反饋部分的特性，而與而與放大器的特性幾乎無關(guān)放大器的特性幾乎無關(guān)。如果轉(zhuǎn)換如果轉(zhuǎn)換系數(shù)系數(shù)C和反饋系數(shù)和反饋系數(shù)F是常數(shù)，則變送是常數(shù)，則變送器的輸出與輸入將保持良好的線性器的輸出與輸入將保持良好的線性關(guān)系。關(guān)系。變送器輸入與輸出特性關(guān)系如圖變送器輸入與輸出特性關(guān)系如圖2-1b所示所示yxymaxxmaxxminymin0圖2-1b 輸入輸出特性Zhengzhou University of Light Indust

6、ryPage:Page:11112022-4-302022-4-30量程調(diào)整量程調(diào)整量程調(diào)整量程調(diào)整（即（即滿意度調(diào)整滿意度調(diào)整）的目的是使變送器輸出信）的目的是使變送器輸出信號的上限值號的上限值ymax（即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號的上限值）與測量范（即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號的上限值）與測量范圍的上限值圍的上限值xmax相對應(yīng)。如圖相對應(yīng)。如圖2-2即變送器量程調(diào)整前即變送器量程調(diào)整前后輸入輸出特性。后輸入輸出特性。由圖可見，量程調(diào)整相當(dāng)于改由圖可見，量程調(diào)整相當(dāng)于改變輸入輸出特性的斜率，也就變輸入輸出特性的斜率，也就是改變變送器輸出信號是改變變送器輸出信號y與被與被測變量測變量x之間的比例系數(shù)。之間的比例系數(shù)。Z

7、hengzhou University of Light IndustryPage:Page:12122022-4-302022-4-30量程調(diào)整通常是通過改變反饋系數(shù)量程調(diào)整通常是通過改變反饋系數(shù)F的大小來實(shí)現(xiàn)的，的大小來實(shí)現(xiàn)的，F(xiàn)大，量程就大；大，量程就大；F小，量程就小。有些變送器還可以小，量程就小。有些變送器還可以通過改變轉(zhuǎn)換系數(shù)通過改變轉(zhuǎn)換系數(shù)C來調(diào)整量程。來調(diào)整量程。測量部分C放大器K反饋部分F調(diào)零、零點(diǎn)遷移Zi Zf Z0 yx01()yCxzFZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:13132022-4-302022-4-

8、30零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:14142022-4-302022-4-30圖圖2-3為變送器零點(diǎn)遷移前后的輸入與輸出特性。為變送器零點(diǎn)遷移前后的輸入與輸出特性。由圖由圖2-3可以看出，零點(diǎn)遷移以后，變送器的輸入輸出可以看出，零點(diǎn)遷移以后，變送器的輸入輸出特性沿特性沿x坐標(biāo)向右或向左平移了一段距離，其斜率并沒坐標(biāo)向右或向左平移了一段距離，其斜率并沒有改變，即變送器的量程不變。有改變，即變送器的量程不變。進(jìn)行零點(diǎn)遷移，再輔進(jìn)行零點(diǎn)遷移，再輔以量程調(diào)整，可以提高儀表的測量靈敏度。以量程調(diào)整，可以

9、提高儀表的測量靈敏度。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:15152022-4-302022-4-30變送器的零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移可通過改變調(diào)零變送器的零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移可通過改變調(diào)零信號信號z0的大小來實(shí)現(xiàn)。的大小來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)當(dāng)z0為負(fù)值時(shí)可實(shí)現(xiàn)正為負(fù)值時(shí)可實(shí)現(xiàn)正遷移遷移；而；而當(dāng)當(dāng)z0為正值時(shí)可實(shí)現(xiàn)負(fù)遷移為正值時(shí)可實(shí)現(xiàn)負(fù)遷移。測量部分C放大器K反饋部分F調(diào)零、零點(diǎn)遷移Zi Zf Z0 yx01()yCxzFZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:16162022-4-302022

10、-4-30第二節(jié)第二節(jié) 差壓變送器差壓變送器差壓變送器是將液體、氣體或蒸汽的壓力、流差壓變送器是將液體、氣體或蒸汽的壓力、流量、液位等工藝變量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號，量、液位等工藝變量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號，作為指示記錄儀、控制器或計(jì)算機(jī)裝置的輸入作為指示記錄儀、控制器或計(jì)算機(jī)裝置的輸入信號，以實(shí)現(xiàn)對上述變量的顯示、記錄或自動信號，以實(shí)現(xiàn)對上述變量的顯示、記錄或自動控制?？刂?。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:17172022-4-302022-4-30一、力平衡式差壓變送器一、力平衡式差壓變送器力平衡式差壓變送器構(gòu)成圖如圖力平衡式差壓

11、變送器構(gòu)成圖如圖2-4所示，它所示，它包括包括測量部分測量部分、杠桿系統(tǒng)杠桿系統(tǒng)、位移檢測放大器位移檢測放大器及及電磁反饋機(jī)構(gòu)電磁反饋機(jī)構(gòu)。測量部分杠杠系統(tǒng)位移檢測放大器電磁反饋機(jī)構(gòu)系統(tǒng)piFiFfI0圖2-4 力平衡式差壓變送器構(gòu)成方框圖Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:18182022-4-302022-4-30這類變送器是基于力平衡原理工作的，它是以這類變送器是基于力平衡原理工作的，它是以電磁反饋力產(chǎn)生的力矩去平衡輸入力產(chǎn)生的力電磁反饋力產(chǎn)生的力矩去平衡輸入力產(chǎn)生的力矩。由于采用深度負(fù)反饋，因而測量精度高，矩。由于采用深度負(fù)反

12、饋，因而測量精度高，而且保證了被測差壓而且保證了被測差壓Pi和輸出電流和輸出電流Io之間的線之間的線性關(guān)系。性關(guān)系。力平衡式差壓變送器的杠桿系統(tǒng)中，目前已廣力平衡式差壓變送器的杠桿系統(tǒng)中，目前已廣泛采用了固定支點(diǎn)的矢量機(jī)構(gòu)，并用平衡錘使泛采用了固定支點(diǎn)的矢量機(jī)構(gòu)，并用平衡錘使副杠桿的重心與其支點(diǎn)相重合，從而提高了儀副杠桿的重心與其支點(diǎn)相重合，從而提高了儀表的可靠性和穩(wěn)定性。表的可靠性和穩(wěn)定性。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:19192022-4-302022-4-30力平衡式差壓變送器的主要性能指標(biāo)：力平衡式差壓變送器的主要性能指

13、標(biāo)：基本誤差基本誤差 0.25低差壓為低差壓為 0.1微差壓為微差壓為 1.5、2.5 變差為變差為 2.5靈敏度為靈敏度為 0.05負(fù)載電阻負(fù)載電阻 250350Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:20202022-4-302022-4-30工作原理工作原理圖2-5 力平衡式差壓變送器結(jié)構(gòu)示意圖注釋：注釋：1-低壓室低壓室 2-高壓室高壓室 3-測量元件測量元件 4-軸封膜片軸封膜片5-主杠桿主杠桿 6-過載保護(hù)彈簧過載保護(hù)彈簧 7-靜壓調(diào)整螺絲靜壓調(diào)整螺絲 8-矢量機(jī)構(gòu)矢量機(jī)構(gòu) 9-零點(diǎn)遷移彈簧零點(diǎn)遷移彈簧 10-平衡錘平衡錘11

14、-量程調(diào)整螺絲量程調(diào)整螺絲 12-檢測片檢測片 13-差動變壓器差動變壓器14-副杠桿副杠桿 15-放大器放大器 16-反饋動圈反饋動圈 17-永久磁鋼永久磁鋼18-電源電源 19-負(fù)載負(fù)載 20-調(diào)零彈簧調(diào)零彈簧Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:21212022-4-302022-4-30參數(shù)說明參數(shù)說明A：膜片有效面積：膜片有效面積l1，l2：Fi、F1到主杠桿支點(diǎn)到主杠桿支點(diǎn)H的力臂的力臂l3，l0，lf：F2，F(xiàn)0，F(xiàn)f到副杠桿支點(diǎn)到副杠桿支點(diǎn)M的力臂的力臂l4：檢測片到副杠桿支點(diǎn)：檢測片到副杠桿支點(diǎn)M的距離的距離tan：矢

15、量機(jī)構(gòu)力傳遞系數(shù)：矢量機(jī)構(gòu)力傳遞系數(shù)：矢量角：矢量角K1：副杠桿力矩：副杠桿力矩-位移轉(zhuǎn)換系數(shù)位移轉(zhuǎn)換系數(shù)K2：低頻位移檢測放大器位移：低頻位移檢測放大器位移-電流轉(zhuǎn)換系數(shù)電流轉(zhuǎn)換系數(shù)Kf：電磁反饋機(jī)構(gòu)的電磁結(jié)構(gòu)常數(shù)：電磁反饋機(jī)構(gòu)的電磁結(jié)構(gòu)常數(shù)Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:22222022-4-302022-4-30根據(jù)上述工作原理可以畫出如圖根據(jù)上述工作原理可以畫出如圖2-6所示的變所示的變送器信號傳輸方框圖（設(shè)遷移彈簧未起作用）。送器信號傳輸方框圖（設(shè)遷移彈簧未起作用）。Al1/l2tanl3MilfK2K1loKf+MoP

16、iFiF1-MfFfIoSFo圖2-6 變送器信號傳輸方框圖Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:23232022-4-302022-4-30在差壓變送器的放大系數(shù)（在差壓變送器的放大系數(shù)（K1K2）和反饋系數(shù)）和反饋系數(shù)（lfKf）的乘積足夠大的情況下，當(dāng)變送器處）的乘積足夠大的情況下，當(dāng)變送器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，滿足力矩平衡關(guān)系，即：于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，滿足力矩平衡關(guān)系，即： MiM0Mf式中式中 Mi-被測差壓信號被測差壓信號Pi產(chǎn)生的輸入力矩產(chǎn)生的輸入力矩 M0調(diào)零彈簧產(chǎn)生的力矩調(diào)零彈簧產(chǎn)生的力矩 Mf輸出電流輸出電流IO產(chǎn)生的反饋力矩產(chǎn)

17、生的反饋力矩Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:24242022-4-302022-4-30由圖由圖2-7可知，各項(xiàng)力矩為可知，各項(xiàng)力矩為圖2-7 杠桿系統(tǒng)受力圖0000231tanIlKMlFMpAll lMfffii將力矩平衡關(guān)系代入上式，可求得將力矩平衡關(guān)系代入上式，可求得變送器輸出與輸入之間的關(guān)系為變送器輸出與輸入之間的關(guān)系為00002310tanFKllpKFKllpKllAl lIffiPffiffffPKllAl lK231tan其中其中KP為比例系數(shù)為比例系數(shù)Zhengzhou University of Light

18、IndustryPage:Page:25252022-4-302022-4-30幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明(1)在滿足深度負(fù)反饋的條件下，輸出電流在滿足深度負(fù)反饋的條件下，輸出電流Io與輸入差壓與輸入差壓Pi成比例關(guān)系。成比例關(guān)系。(2)改變調(diào)零彈簧作用力改變調(diào)零彈簧作用力Fo可調(diào)整變送器的零點(diǎn)?？烧{(diào)整變送器的零點(diǎn)。(3)調(diào)整變送器的量程可通過改變調(diào)整變送器的量程可通過改變tan 和和Kf來實(shí)現(xiàn)。來實(shí)現(xiàn)。(4)零點(diǎn)和滿度應(yīng)反復(fù)調(diào)整。零點(diǎn)和滿度應(yīng)反復(fù)調(diào)整。00002310tanFKllpKFKllpKllAl lIffiPffiffffPKllAl lK231tanZhengzhou University

19、 of Light IndustryPage:Page:26262022-4-302022-4-302.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)測量部分的作用是將被測差壓信號測量部分的作用是將被測差壓信號Pi轉(zhuǎn)換成輸入力轉(zhuǎn)換成輸入力Fi，它由高、低壓，它由高、低壓室及膜盒、軸封片等部分組成。膜室及膜盒、軸封片等部分組成。膜盒是完成轉(zhuǎn)換功能的主要部件，它盒是完成轉(zhuǎn)換功能的主要部件，它的結(jié)構(gòu)如圖的結(jié)構(gòu)如圖2-8所示所示（1）測量部分）測量部分Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:27272022-4-302022-4-30作用：把被測差壓作用：把被測差壓Pi轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成作

20、用于主杠桿下端的輸入力作用于主杠桿下端的輸入力Fi A1= A2= AFi= A (P1 -P2) = APi Fi= A1P1 -A2P2因因: : 故故: :Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:28282022-4-302022-4-30膜盒采用雙膜片結(jié)構(gòu)，可減小溫度的影響。由膜盒采用雙膜片結(jié)構(gòu)，可減小溫度的影響。由于環(huán)境溫度變化時(shí)，每個(gè)膜片的有效面積和剛于環(huán)境溫度變化時(shí)，每個(gè)膜片的有效面積和剛度都在發(fā)生變化，使用匹配成對的膜片，其變度都在發(fā)生變化，使用匹配成對的膜片，其變化大小相同、方向相反，故可相互補(bǔ)償。膜盒化大小相同、方向相

21、反，故可相互補(bǔ)償。膜盒內(nèi)硅油的熱膨脹系數(shù)較小、凝固點(diǎn)低以及不可內(nèi)硅油的熱膨脹系數(shù)較小、凝固點(diǎn)低以及不可壓縮特性，使膜盒具有良好的溫度性能和耐壓壓縮特性，使膜盒具有良好的溫度性能和耐壓性能。此外硅油還起阻尼作用，可提高整機(jī)穩(wěn)性能。此外硅油還起阻尼作用，可提高整機(jī)穩(wěn)定性。定性。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:29292022-4-302022-4-30（2）杠桿系統(tǒng)）杠桿系統(tǒng)作用：進(jìn)行力的傳遞和力矩作用：進(jìn)行力的傳遞和力矩比較比較。 組成：組成： 主杠桿主杠桿1、矢量機(jī)構(gòu)、矢量機(jī)構(gòu)2和副杠杠和副杠杠4，以及調(diào)零機(jī)構(gòu)、以及調(diào)零機(jī)構(gòu)、零點(diǎn)

22、遷移機(jī)構(gòu)、靜壓調(diào)整和零點(diǎn)遷移機(jī)構(gòu)、靜壓調(diào)整和過載保護(hù)、平衡錘。過載保護(hù)、平衡錘。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:30302022-4-302022-4-30調(diào)零和零點(diǎn)遷移機(jī)構(gòu)調(diào)零和零點(diǎn)遷移機(jī)構(gòu)如前所述，變送器的零點(diǎn)如前所述，變送器的零點(diǎn)由由調(diào)零彈簧調(diào)零彈簧來調(diào)整。零點(diǎn)來調(diào)整。零點(diǎn)遷移則通過遷移則通過遷移彈簧遷移彈簧來實(shí)來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。調(diào)零彈簧調(diào)零彈簧遷移彈簧遷移彈簧00002310tanFKllpKFKllpKllAl lIffiPffiffZhengzhou University of Light IndustryPage:Page

23、:31312022-4-302022-4-30遷移彈簧對主杠桿施加一遷移力遷移彈簧對主杠桿施加一遷移力F0，此時(shí)變送器輸入，此時(shí)變送器輸入與輸出間的關(guān)系仍可用前述的推導(dǎo)方法算得，設(shè)與輸出間的關(guān)系仍可用前述的推導(dǎo)方法算得，設(shè)F0到到主杠桿支點(diǎn)的距離為主杠桿支點(diǎn)的距離為l0，則有：，則有：0001000200130)(tan)(FKllFAllpKFKllKllFlpAllIffiPffffiu可見遷移力可見遷移力F0作用方向可以改變，可通過彈簧的拉伸作用方向可以改變，可通過彈簧的拉伸和壓縮，使其值為正或?yàn)樨?fù)，所以只要改變遷移力的和壓縮，使其值為正或?yàn)樨?fù)，所以只要改變遷移力的大小就會在一定范圍內(nèi)實(shí)

24、現(xiàn)正向或負(fù)向遷移。大小就會在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)正向或負(fù)向遷移。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:32322022-4-302022-4-30 零點(diǎn)遷移時(shí)應(yīng)注意：遷移后被測差壓的上限不能超過零點(diǎn)遷移時(shí)應(yīng)注意：遷移后被測差壓的上限不能超過該儀表所規(guī)定的上限值，遷移后的量程范圍也不能小該儀表所規(guī)定的上限值，遷移后的量程范圍也不能小于該儀表的最小量程。于該儀表的最小量程。 另外，在有些變送器中，遷移彈簧和調(diào)零彈簧是同一另外，在有些變送器中，遷移彈簧和調(diào)零彈簧是同一根，因?yàn)檫w移和調(diào)零都是使變送器的輸出的起始值與根，因?yàn)檫w移和調(diào)零都是使變送器的輸出

25、的起始值與測量起點(diǎn)相對應(yīng)，只不過零點(diǎn)調(diào)整通常較小，而零點(diǎn)測量起點(diǎn)相對應(yīng)，只不過零點(diǎn)調(diào)整通常較小，而零點(diǎn)遷移量則比較大。遷移量則比較大。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:33332022-4-302022-4-30靜壓調(diào)整和過載保護(hù)裝置靜壓調(diào)整和過載保護(hù)裝置靜壓誤差：被測介質(zhì)靜壓力的作用而產(chǎn)生的一靜壓誤差：被測介質(zhì)靜壓力的作用而產(chǎn)生的一項(xiàng)附加誤差。項(xiàng)附加誤差。危害：增大測量誤差。危害：增大測量誤差。產(chǎn)生靜壓的主要原因：膜片有效面積不等，主產(chǎn)生靜壓的主要原因：膜片有效面積不等，主杠桿、拉條裝配不正。杠桿、拉條裝配不正。消除方法：靜壓調(diào)整

26、螺丁消除方法：靜壓調(diào)整螺丁過載保護(hù)：利用過載簧片與主杠桿脫離的方法過載保護(hù)：利用過載簧片與主杠桿脫離的方法實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:34342022-4-302022-4-30Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:35352022-4-302022-4-30平衡錘平衡錘在副杠桿上方裝有平衡在副杠桿上方裝有平衡錘（錘（10）使副杠桿質(zhì)心）使副杠桿質(zhì)心和其支點(diǎn)和其支點(diǎn)M重合，從而重合，從而提高了儀表的耐沖擊、提高了儀表的耐沖擊、耐振動性能，而且在儀耐振動性能，

27、而且在儀表不垂直安裝的時(shí)候也表不垂直安裝的時(shí)候也不影響其精度。不影響其精度。平衡錘平衡錘Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:36362022-4-302022-4-30矢量機(jī)構(gòu)矢量機(jī)構(gòu)矢量機(jī)構(gòu)如圖矢量機(jī)構(gòu)如圖2-10所示，它由矢所示，它由矢量板和推板組成，由主杠桿傳來量板和推板組成，由主杠桿傳來的推力的推力F1被分解為兩個(gè)分力被分解為兩個(gè)分力F2和和F3，F(xiàn)3順著矢量板方向，被矢量順著矢量板方向，被矢量板固定支點(diǎn)的反作用力平衡，它板固定支點(diǎn)的反作用力平衡，它不起作用。不起作用。F2垂直向上，它作用垂直向上，它作用于副杠桿，使其作逆時(shí)針

28、方向偏于副杠桿，使其作逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。圖2-10 矢量機(jī)構(gòu)Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:37372022-4-302022-4-30將輸入力將輸入力F1轉(zhuǎn)換為作用轉(zhuǎn)換為作用于副杠桿上的力于副杠桿上的力F2 ：21tanFF改變改變tan ，可改變差壓變，可改變差壓變送器的量程送器的量程 ：415，量程比，量程比為為tan15/tan4=3.83圖2-10 矢量機(jī)構(gòu)002310tanFKllpKllAl lIffiffZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:3838202

29、2-4-302022-4-30（3）電磁反饋裝置電磁反饋裝置 作用：把變送器的輸出電流作用：把變送器的輸出電流I0轉(zhuǎn)換成作用于副杠桿的轉(zhuǎn)換成作用于副杠桿的電磁反饋力電磁反饋力Ff Ff =B0DWI0 設(shè)設(shè) Kf =B0 DW 改變反饋動圈的匝數(shù)，可以改變反饋動圈的匝數(shù)，可以改變改變 Kf 的大小的大小，同樣可調(diào)整，同樣可調(diào)整變送器量程變送器量程 則則 Ff = KfI0圖2-11a 電磁反饋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖002310tanFKllpKllAl lIffiffZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:39392022-4-302022-4-

30、301-3短接、短接、2-4短接短接：W = W1=725匝匝 1-2短接：短接： W = W1+W2=2175匝匝 可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)3:1的量程調(diào)整的量程調(diào)整 。將調(diào)整矢量角和改變反饋動圈將調(diào)整矢量角和改變反饋動圈匝數(shù)結(jié)合起來，最大和最小量程變比可達(dá)匝數(shù)結(jié)合起來，最大和最小量程變比可達(dá)3.83：111.4：1W1= 7 2 5 匝 ，匝 ，W2=1450匝匝圖2-11b 電磁反饋機(jī)構(gòu)改變量程接線圖量程調(diào)整原理量程調(diào)整原理 3121WWWZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:40402022-4-302022-4-30（三）低頻位移檢測（三

31、）低頻位移檢測放大器放大器 作用：把副杠桿上位移檢測片（銜鐵）的微小位移作用：把副杠桿上位移檢測片（銜鐵）的微小位移S轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成換成420mA的直流輸出電流。的直流輸出電流。 由差動變壓器、低頻振蕩器、整流濾波電路、功率放大由差動變壓器、低頻振蕩器、整流濾波電路、功率放大器組成。器組成。 低頻位移檢測放大器結(jié)構(gòu)方框圖Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:41412022-4-302022-4-30差動變壓器（差動變壓器（Differential Transformer ）是感）是感應(yīng)式位移傳感器中應(yīng)用最廣的一種。應(yīng)式位移傳感器中應(yīng)用最廣的

32、一種。它是一個(gè)其原邊有一個(gè)繞組，副邊有兩個(gè)按差它是一個(gè)其原邊有一個(gè)繞組，副邊有兩個(gè)按差動方式聯(lián)接的繞組的開口變壓器。變壓器開口動方式聯(lián)接的繞組的開口變壓器。變壓器開口上有一活動鐵芯，該鐵芯產(chǎn)生位移時(shí)使磁路改上有一活動鐵芯，該鐵芯產(chǎn)生位移時(shí)使磁路改變，從而使輸出差動電壓隨之改變。其輸出電變，從而使輸出差動電壓隨之改變。其輸出電壓壓U與鐵芯位移與鐵芯位移x成線性關(guān)系且十分靈敏。成線性關(guān)系且十分靈敏。 差動變壓器差動變壓器Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:42422022-4-302022-4-30差動變壓器原理差動變壓器原理Zhengz

33、hou University of Light IndustryPage:Page:43432022-4-302022-4-30Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:44442022-4-302022-4-30差動變壓器結(jié)構(gòu)差動變壓器結(jié)構(gòu)差動變壓器由檢測片差動變壓器由檢測片（銜鐵），上、下罐（銜鐵），上、下罐形磁芯和四組線圈構(gòu)形磁芯和四組線圈構(gòu)成，如圖成，如圖2-13所示，所示，其作用是將檢測片的其作用是將檢測片的位移位移S轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號電壓信號uCD。D上罐形磁芯下罐形磁芯AC檢測片圖2-13 差動變壓器的結(jié)構(gòu)SBZ

34、hengzhou University of Light IndustryPage:Page:45452022-4-302022-4-30工作原理工作原理圖2-14 差動變壓器原理圖圖中圖中Uab為原邊繞組的電壓；為原邊繞組的電壓；Ucd為副邊繞組的感應(yīng)電勢。為副邊繞組的感應(yīng)電勢。由于副邊兩組線圈的感應(yīng)電勢由于副邊兩組線圈的感應(yīng)電勢E2和和E2反相，因而反相，因而Ucd值為值為E2和和E2之差之差,當(dāng)當(dāng)Uab一定時(shí)，一定時(shí)，E2為固定值為固定值,而而E2隨隨s大小而大小而變化。變化。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:46462022

35、-4-302022-4-30分析分析當(dāng)當(dāng)S/2時(shí)，因差動變壓器上下兩部分的磁路的磁阻時(shí)，因差動變壓器上下兩部分的磁路的磁阻相等，原、副邊繞組之間的互感也相等，所以相等，原、副邊繞組之間的互感也相等，所以e2和和e2”相等。變壓器無輸出。相等。變壓器無輸出。當(dāng)當(dāng)S/2時(shí)，因差動變壓器上半部分磁路磁阻增大、時(shí)，因差動變壓器上半部分磁路磁阻增大、互感下降，故電動勢互感下降，故電動勢e2將小于將小于e2”，且，且UCD隨著隨著S的增的增加而增加，此時(shí)加而增加，此時(shí)UCD與與UAB反相。反相。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:47472022

36、-4-302022-4-30結(jié)論結(jié)論差動變壓器副邊繞組感應(yīng)電勢差動變壓器副邊繞組感應(yīng)電勢UCD與原邊電壓與原邊電壓UAB的相位關(guān)系取決于檢測片的位移的相位關(guān)系取決于檢測片的位移S是大于是大于/2，還是小于，還是小于/2。且。且UCD的大小又與的大小又與S的大小的大小有關(guān)。有關(guān)。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:48482022-4-302022-4-302.低頻放大器低頻放大器低頻放大器由振蕩器、整流濾波及功率放大器低頻放大器由振蕩器、整流濾波及功率放大器三部分組成。三部分組成。Zhengzhou University of Lig

37、ht IndustryPage:Page:49492022-4-302022-4-30（1）振蕩器）振蕩器振蕩器（振蕩器（Oscillator）是一種能量轉(zhuǎn)換裝置）是一種能量轉(zhuǎn)換裝置將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能。將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能。其構(gòu)成的電路叫振蕩電路。其構(gòu)成的電路叫振蕩電路。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:50502022-4-302022-4-30低頻振蕩器電路低頻振蕩器電路它采用變壓器耦合的它采用變壓器耦合的LC振蕩振蕩電路。電路。R6、D1、D2 可以提供可以提供偏置電壓，使三極管偏置電壓，

38、使三極管BG1正常正常工作。工作。D1、D2還具有溫度補(bǔ)還具有溫度補(bǔ)償作用。償作用。R2是電流負(fù)反饋電是電流負(fù)反饋電阻阻, 用來穩(wěn)定了用來穩(wěn)定了BG1的工作點(diǎn)。的工作點(diǎn)。圖2-15 振蕩器電路Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:51512022-4-302022-4-30由由LAB、C4構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路的固有頻率也構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路的固有頻率也就是低頻振蕩器的振蕩頻率就是低頻振蕩器的振蕩頻率:4021CLfAB將有關(guān)參數(shù)數(shù)值將有關(guān)參數(shù)數(shù)值LAB39mH、C40.047F代代入，則可算得入，則可算得f04kHz。Zhengzhou U

39、niversity of Light IndustryPage:Page:52522022-4-302022-4-30振蕩器的輸出電壓經(jīng)差動變壓器耦合得到的振蕩器的輸出電壓經(jīng)差動變壓器耦合得到的UCD，反饋至放大器的輸入端。如果反饋信號，反饋至放大器的輸入端。如果反饋信號能滿足振蕩的相位條件和振幅條件，則放大器能滿足振蕩的相位條件和振幅條件，則放大器能形成自激振蕩。能形成自激振蕩。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:53532022-4-302022-4-30低頻振蕩器的起振條件低頻振蕩器的起振條件相位條件相位條件 ：s /2 時(shí)時(shí)，

40、 uCD 與與 uAB 相位相同，則相位相同，則電路就形成正反饋。電電路就形成正反饋。電路才可能振蕩。路才可能振蕩。振幅條件振幅條件：K F = 1，選擇合適的電路參數(shù)，選擇合適的電路參數(shù)，可滿足這一條件。可滿足這一條件。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:54542022-4-302022-4-30下面再討論一下檢測片位移下面再討論一下檢測片位移s與振與振蕩器輸出電壓蕩器輸出電壓UAB之間的關(guān)系，之間的關(guān)系，圖圖2-16a所示為振蕩器的放大特性所示為振蕩器的放大特性和反饋特性，此圖表明，振蕩器和反饋特性，此圖表明，振蕩器的放大特性是

41、非線性的，而反饋的放大特性是非線性的，而反饋特性在鐵芯未飽和的情況下是線特性在鐵芯未飽和的情況下是線性的，兩個(gè)線的交點(diǎn)性的，兩個(gè)線的交點(diǎn)P即為穩(wěn)定即為穩(wěn)定后的工作點(diǎn)，后的工作點(diǎn)，P點(diǎn)所對應(yīng)的點(diǎn)所對應(yīng)的UAB就是振蕩器的輸出電壓。就是振蕩器的輸出電壓。工作點(diǎn)工作點(diǎn)Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:55552022-4-302022-4-30振蕩器的放大特性和反饋特性振蕩器的放大特性和反饋特性即：即： S F P點(diǎn)上移點(diǎn)上移 uAB 工作中，工作中，F(xiàn)隨隨S的變化而變化。的變化而變化。 S較大時(shí)，較大時(shí)，F(xiàn)較??；（磁較小；（磁阻較大）阻

42、較大） S較小時(shí)，較小時(shí)，F(xiàn)較大。（磁阻較?。┹^大。（磁阻較小）幅值可控幅值可控Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:56562022-4-302022-4-30（2）整流濾波電路）整流濾波電路圖2-17 整流濾波電路振蕩器的輸出電壓振蕩器的輸出電壓uAB經(jīng)二經(jīng)二極管極管D4整流，通過電阻整流，通過電阻R8-9和電容和電容C5濾波，得到平滑濾波，得到平滑的直流電壓信號，再送至的直流電壓信號，再送至功放級。功放級。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:57572022-4-3020

43、22-4-30（3）功率放大器）功率放大器穩(wěn)定工作點(diǎn)，提穩(wěn)定工作點(diǎn)，提高輸入阻抗高輸入阻抗穿透電流旁路，改穿透電流旁路，改善放大器溫度特性善放大器溫度特性采用復(fù)合管，目的一是提采用復(fù)合管，目的一是提高電流放大倍數(shù)；二是電高電流放大倍數(shù)；二是電平配置平配置Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:58582022-4-302022-4-30其它元件作用其它元件作用R1、C1：相位校正作用，對高次諧波造成相移，破壞：相位校正作用，對高次諧波造成相移，破壞其振蕩條件，防止高次諧波產(chǎn)生寄生振蕩。其振蕩條件，防止高次諧波產(chǎn)生寄生振蕩。R10：改變放大

44、器靈敏度。高量程時(shí)，通過端子改變放大器靈敏度。高量程時(shí)，通過端子7、8將將其接入，以降低靈敏度。其接入，以降低靈敏度。R7：穩(wěn)定振蕩管輸入電壓。穩(wěn)定振蕩管輸入電壓。C3、C6：高頻旁路電容，可減小交流分量。：高頻旁路電容，可減小交流分量。VD9：防止電源反接。防止電源反接。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:59592022-4-302022-4-303.本安防爆措施本安防爆措施考慮本安防爆的原則是盡可能減少儲能元件（電感、電容），并考慮本安防爆的原則是盡可能減少儲能元件（電感、電容），并使現(xiàn)有儲能元件在故障情況下釋放能量限制在安全定

45、額以下，在使現(xiàn)有儲能元件在故障情況下釋放能量限制在安全定額以下，在電路中采取了如下本安防爆措施。電路中采取了如下本安防爆措施。差動變壓器原邊兼做振蕩器的諧波電感，振蕩器和功放直接耦合。差動變壓器原邊兼做振蕩器的諧波電感，振蕩器和功放直接耦合。這樣最大限度減少了儲能元件數(shù)量。這樣最大限度減少了儲能元件數(shù)量。反饋動圈反饋動圈W1、W2兩端并聯(lián)二極管兩端并聯(lián)二極管VD5VD6，在斷電時(shí)給動圈存，在斷電時(shí)給動圈存儲的磁場能量以泄放的通路，避免產(chǎn)生過高的反沖擊電壓。儲的磁場能量以泄放的通路，避免產(chǎn)生過高的反沖擊電壓。二極管二極管VD10VD13用以限制電容用以限制電容C5兩端的電壓，二極管兩端的電壓，二

46、極管VD3用以用以限制限制C2兩端的電壓，防止蓄能過多。兩端的電壓，防止蓄能過多。R8、R9為為C5的放電能量限流電阻，在的放電能量限流電阻，在VD4擊穿時(shí)，可限制擊穿時(shí)，可限制C5的放的放電電流。電電流。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:60602022-4-302022-4-30限能限流負(fù)載兩線制位移檢測位移檢測放大器總圖放大器總圖及本安防爆措施見下：及本安防爆措施見下：Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:61612022-4-302022-4-30二、電容式差壓變送器

47、二、電容式差壓變送器電容式差壓變送器是沒有杠桿機(jī)構(gòu)的變送器。電容式差壓變送器是沒有杠桿機(jī)構(gòu)的變送器。它采用差動電容作為檢測元件，整個(gè)變送器無它采用差動電容作為檢測元件，整個(gè)變送器無機(jī)械傳動、調(diào)整裝置，并且測量部分采用全封機(jī)械傳動、調(diào)整裝置，并且測量部分采用全封閉焊接的固體化結(jié)構(gòu)。因此儀表結(jié)構(gòu)簡單，性閉焊接的固體化結(jié)構(gòu)。因此儀表結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定、可靠，而且具有較高的精度。能穩(wěn)定、可靠，而且具有較高的精度。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:62622022-4-302022-4-30概況概況電容式差壓變送器中被測介質(zhì)的兩種壓力通入電容

48、式差壓變送器中被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在敏感元件的兩側(cè)隔離高、低兩壓力室，作用在敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的測量膜片兩側(cè)。由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。電極各組成一個(gè)電容器。 當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比正比，故兩側(cè)電容量就不等，再通過振蕩和解，故兩側(cè)電容量就不等，再通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。 Zhen

49、gzhou University of Light IndustryPage:Page:63632022-4-302022-4-30差壓變送器利用差動電容檢測差壓變送器利用差動電容檢測原理將差壓轉(zhuǎn)換為電信號。該原理將差壓轉(zhuǎn)換為電信號。該變送器具有堅(jiān)固耐振、量程、變送器具有堅(jiān)固耐振、量程、零點(diǎn)、阻尼現(xiàn)場連續(xù)可調(diào)。精零點(diǎn)、阻尼現(xiàn)場連續(xù)可調(diào)。精確度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。使確度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。使用對象：液體、氣體和蒸汽。用對象：液體、氣體和蒸汽。 Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:64642022-4-302022-4-30電容式差壓變送

50、器結(jié)構(gòu)電容式差壓變送器結(jié)構(gòu)感壓膜片差動電容電容-電流轉(zhuǎn)換電路 放大和輸出限制電路反饋電路調(diào)零、遷移信號反饋信號iPS2121iiiiCCCC21II0I圖2-19電容式差壓變送器構(gòu)成方框圖檢測元件檢測元件差動電容差動電容構(gòu)成原理位移平衡式構(gòu)成原理位移平衡式測量部分測量部分轉(zhuǎn)換放大部分轉(zhuǎn)換放大部分Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:65652022-4-302022-4-30電容式差壓變送器的主要性能指標(biāo)：電容式差壓變送器的主要性能指標(biāo)：基本誤差基本誤差 0.25，0.35和和0. 5， 負(fù)載電阻負(fù)載電阻 060024VDC 01650

51、45VDC電源電壓電源電壓 1245VDC 一般為一般為24VDCZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:66662022-4-302022-4-30（二）測量部件（二）測量部件 圖2-20 測量部件結(jié)構(gòu)注釋：注釋：123-電極引線電極引線 4-差動電容膜盒座差動電容膜盒座 5-差差動電容膜盒動電容膜盒 6-負(fù)壓側(cè)導(dǎo)壓口負(fù)壓側(cè)導(dǎo)壓口 7-硅油硅油 8-負(fù)壓側(cè)隔離膜片負(fù)壓側(cè)隔離膜片 9-負(fù)壓室基座負(fù)壓室基座 10-負(fù)壓側(cè)弧形電極負(fù)壓側(cè)弧形電極 11-中心感壓膜片中心感壓膜片 12-正壓側(cè)弧形電極正壓側(cè)弧形電極 13-正壓室基座正壓室基座 1

52、4-正正壓側(cè)隔離膜片壓側(cè)隔離膜片 15-正壓側(cè)導(dǎo)壓口正壓側(cè)導(dǎo)壓口 16-放放氣排液螺釘氣排液螺釘 17-O型密封環(huán)型密封環(huán)18-插頭插頭Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:67672022-4-302022-4-30膜盒膜盒Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:68682022-4-302022-4-3021002210001/() 1/()1/() 1/()iiiiCCASSSSSKSCCASSSSS1iSKP2121221iiiiiCCKSK KPCC11110iAACSS

53、S 22220iAACSSS 結(jié)論結(jié)論：1212iiiiCCCC(1) 相對變化值相對變化值 與被測差壓與被測差壓 成線性關(guān)系。成線性關(guān)系。 iP(2) 與介電常數(shù)與介電常數(shù)無關(guān)無關(guān) ,可大大減小溫度對變送器的影響。可大大減小溫度對變送器的影響。 (3) 與與S0有關(guān)。有關(guān)。 S0愈小，靈敏度越高。愈小，靈敏度越高。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:69692022-4-302022-4-30上述討論中，并沒有考慮到上述討論中，并沒有考慮到分布電容分布電容的影響。的影響。事實(shí)上，由于分布電容事實(shí)上，由于分布電容C0的存在，差動電容的

54、的存在，差動電容的相對變化值變?yōu)椋合鄬ψ兓底優(yōu)椋嚎梢姺植茧娙莸拇嬖趯o變送器帶來非線性可見分布電容的存在將會給變送器帶來非線性誤差，誤差，為了保證儀表精度，應(yīng)在轉(zhuǎn)換電路中加為了保證儀表精度，應(yīng)在轉(zhuǎn)換電路中加以克服。以克服。 01212010201022CCCCCCCCCCCCCiiiiiiiiZhengzhou University of Light IndustryPage:Page:70702022-4-302022-4-30（三）轉(zhuǎn)換放大電路（三）轉(zhuǎn)換放大電路作用：作用： 將差動電容的相對變化值，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流輸將差動電容的相對變化值，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流輸出信號。出信號。 此外，還要

55、實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整、正負(fù)遷移、量程調(diào)整、此外，還要實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整、正負(fù)遷移、量程調(diào)整、阻尼調(diào)整等功能。阻尼調(diào)整等功能。電路包括電路包括電容電流轉(zhuǎn)換電路電容電流轉(zhuǎn)換電路及及放大電路放大電路兩部分兩部分Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:71712022-4-302022-4-30轉(zhuǎn)換放大部分電路原理方框圖轉(zhuǎn)換放大部分電路原理方框圖振蕩器解調(diào)器穩(wěn)壓源調(diào)零及 零點(diǎn)遷移功放和 輸出限制量程調(diào)整（負(fù)反饋）基準(zhǔn) 電壓IC1IC3E1245VCi1Ci2RLI 0420mA共模信號差動信號振蕩控制放大器前置放大器Zhengzhou University o

56、f Light IndustryPage:Page:72722022-4-302022-4-301.電容電流轉(zhuǎn)換電路電容電流轉(zhuǎn)換電路電容電流轉(zhuǎn)換電路功能：電容電流轉(zhuǎn)換電路功能：將差動電容的相對變將差動電容的相對變化值成比例地轉(zhuǎn)換為差動電流信號化值成比例地轉(zhuǎn)換為差動電流信號 ( (即電流變化即電流變化值值) )。Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:73732022-4-302022-4-30振蕩器振蕩器 包括包括VT1、T1等，向等，向Ci1和和Ci2提供高頻電源提供高頻電源是一種變壓器反饋型是一種變壓器反饋型振蕩電路，其振蕩頻振蕩電路

57、，其振蕩頻率由檢測電容和變壓率由檢測電容和變壓器次級繞組的電感決器次級繞組的電感決定。定。振蕩器的輸出幅值由振蕩器的輸出幅值由控制放大器控制放大器 IC1 的輸?shù)妮敵鲭妷撼鲭妷篣O1決定。決定。（1）振蕩器振蕩器Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:74742022-4-302022-4-30解調(diào)和振蕩控制電路解調(diào)和振蕩控制電路 (包括解調(diào)器和振蕩包括解調(diào)器和振蕩控制電路控制電路)Ii = I2 - I1 = ( I2+ + I1) 解調(diào)解調(diào)(即相敏整流即相敏整流)后后輸出兩組電流信號輸出兩組電流信號 ：差動信號和共模信號，差動信號和共

58、模信號，使后者保持不變，可使后者保持不變，可得得Ci2- -Ci1Ci2+ +Ci1= K3Ci2- -Ci1Ci2+ +Ci1（2）解調(diào)和振蕩控制電路解調(diào)和振蕩控制電路 差動差動信號信號共模共模信號信號Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:75752022-4-302022-4-30線性調(diào)整電路線性調(diào)整電路(包括包括VD9、VD10、R22、R23、RP1等等)檢測元件中分布電容的存檢測元件中分布電容的存在，使差動電容的相對變在，使差動電容的相對變化值減小，造成非線性誤化值減小，造成非線性誤差，故設(shè)計(jì)了線性調(diào)整電差，故設(shè)計(jì)了線性調(diào)整電

59、路。路。電路通過提高振蕩器輸電路通過提高振蕩器輸出電壓幅度以增大解調(diào)出電壓幅度以增大解調(diào)器輸出電流的方法，來器輸出電流的方法，來補(bǔ)償分布電容所產(chǎn)生的補(bǔ)償分布電容所產(chǎn)生的非線性誤差。非線性誤差。補(bǔ)償電壓大小取決于補(bǔ)償電壓大小取決于RP1的阻值。的阻值。（3）線性調(diào)整電路線性調(diào)整電路Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:76762022-4-302022-4-302.放大及輸出限制電路放大及輸出限制電路將電流信號將電流信號 Ii 放大，并輸出放大，并輸出4 20mA的直流電流。的直流電流。前置前置放大放大反饋反饋網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)零電調(diào)零電位器位器

60、遷移遷移開關(guān)開關(guān)Zhengzhou University of Light IndustryPage:Page:77772022-4-302022-4-30放大電路放大電路(包括包括IC3、VT3、 VT4等等)IC3起前置放大作用，起前置放大作用， VT3、 VT4組成復(fù)合管，將組成復(fù)合管，將IC3的的輸出電壓變換為變送器的輸出電流。輸出電壓變換為變送器的輸出電流。電阻電阻R31、 R33、 R34和電位器和電位器Rp3組成反饋網(wǎng)絡(luò)，輸出組成反饋網(wǎng)絡(luò)，輸出電流電流Io經(jīng)這一網(wǎng)絡(luò)分流，得到反饋電流經(jīng)這一網(wǎng)絡(luò)分流，得到反饋電流If，送至放大器的送至放大器的輸入端，這深度負(fù)反饋保證了輸入端，這深度