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德國JUMO溫度變送器其主要功能的詳細(xì)介紹

點擊次數(shù):214      更新時間:2025-03-25
  德國JUMO溫度變送器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號的儀表,是能夠?qū)碜愿鞣N溫度傳感器(如熱電偶、熱電阻等)的溫度信號進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換,輸出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號,如4~20mA電流信號或0~5V(也有0~10V的輸出)電壓信號等,以便于與其他自動化設(shè)備(如PLC、DCS等)進(jìn)行連接和通信。例如,在化工生產(chǎn)過程中,溫度變送器可將來自反應(yīng)釜內(nèi)熱電偶的溫度信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號,傳輸給控制系統(tǒng),從而實現(xiàn)對反應(yīng)溫度的精確控制。
  德國JUMO溫度變送器其主要功能的詳細(xì)介紹:
  一、信號轉(zhuǎn)換功能
  將傳感器信號轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號
  溫度傳感器,如熱電偶或熱電阻,它們輸出的信號形式和大小各不相同。例如,熱電偶產(chǎn)生的是毫伏級電壓信號,其值隨溫度變化而變化;熱電阻則是電阻值隨溫度變化。溫度變送器能夠接收這些不同形式的信號,然后按照特定的數(shù)學(xué)關(guān)系將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(4-20mA DC)或電壓信號(1-5V DC)。這種標(biāo)準(zhǔn)信號可以在工業(yè)控制系統(tǒng)中被其他設(shè)備廣泛識別和接收,方便了不同設(shè)備之間的信號交互和集成。
  比如在一個大型化工生產(chǎn)裝置中,現(xiàn)場的溫度傳感器(熱電阻)檢測到反應(yīng)釜內(nèi)的溫度變化后,將電阻值的變化傳遞給溫度變送器。溫度變送器把這個電阻信號轉(zhuǎn)換為4-20mA DC的標(biāo)準(zhǔn)電流信號,這個電流信號就可以沿著電纜傳輸?shù)綆浊淄獾目刂剖?,在控制室的儀表盤上準(zhǔn)確顯示溫度值。
  信號放大功能
  從溫度傳感器傳來的信號通常比較微弱,尤其是熱電偶信號,可能只有幾毫伏到幾十毫伏。溫度變送器具有信號放大功能,它可以將這個微弱的信號放大到足夠的強(qiáng)度,以滿足后續(xù)信號處理和傳輸?shù)囊蟆?/div>
  例如,某型號的熱電偶在0-100℃溫度范圍內(nèi)可能只產(chǎn)生0-41mV的電壓信號,這個信號如果不進(jìn)行放大,在長距離傳輸過程中很容易受到外界電磁干擾而失真。溫度變送器通過內(nèi)部的放大電路,將這個微弱信號放大至標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA DC信號,增強(qiáng)了信號的抗干擾能力,保證了溫度測量的準(zhǔn)確性。
  二、提高信號抗干擾能力
  采用屏蔽措施
  溫度變送器的外殼一般采用金屬材質(zhì),并且有良好的接地設(shè)計。這樣可以有效地屏蔽外界電磁場對內(nèi)部信號的干擾。在工業(yè)環(huán)境中,存在著各種電機(jī)、變壓器等設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾源,這些干擾可能會影響溫度信號的傳輸質(zhì)量。
  例如,在一個有大型電機(jī)運轉(zhuǎn)的工廠車間里,電機(jī)啟動和停止時會產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁脈沖。溫度變送器的金屬外殼可以像一個“法拉第籠”一樣,將這些電磁脈沖阻擋在外面,保護(hù)內(nèi)部的溫度信號不受干擾,確保信號能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定地傳輸?shù)娇刂剖摇?/div>
  濾波功能
  溫度變送器內(nèi)部還設(shè)有濾波電路,能夠濾除信號中的高頻噪聲。在信號傳輸過程中,由于線路上的電感、電容等因素,可能會引入一些高頻噪聲信號。這些噪聲信號疊加在真正的溫度信號上,會導(dǎo)致信號失真。
  比如,在一個變電站附近的溫度監(jiān)測點,電網(wǎng)的高頻諧波可能會通過耦合的方式進(jìn)入溫度信號傳輸線。溫度變送器的濾波電路可以將這些高頻諧波濾除,只讓有效的溫度信號通過,從而提高了信號的信噪比,保證了溫度測量的精度。
  三、線性化處理功能
  傳感器非線性補(bǔ)償
  許多溫度傳感器的特性是非線性的,即它們的輸出信號與溫度之間的關(guān)系不是直線關(guān)系。例如,熱電偶的熱電勢與溫度之間的關(guān)系是非線性的,尤其是在較寬的溫度范圍內(nèi)。溫度變送器可以通過內(nèi)部的微處理器或者電路進(jìn)行線性化處理,將這種非線性的傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換為線性的標(biāo)準(zhǔn)信號。
  以K型熱電偶為例,其在0-1000℃溫度范圍內(nèi)的熱電勢與溫度關(guān)系是一條曲線。溫度變送器會根據(jù)預(yù)先存儲的線性化表或者通過數(shù)學(xué)算法,對這個非線性信號進(jìn)行修正,使得最終輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(如4-20mA DC)與溫度之間呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,這樣在使用標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行溫度顯示和控制時,就能夠更準(zhǔn)確地反映實際溫度。
  提高測量精度
  通過線性化處理,溫度變送器可以在一定程度上提高溫度測量的精度。在沒有進(jìn)行線性化處理之前,由于傳感器的非線性特性,直接使用傳感器信號進(jìn)行溫度顯示或控制可能會導(dǎo)致較大的誤差。經(jīng)過線性化處理后,在整個測量量程內(nèi),溫度變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號能夠更精確地對應(yīng)實際溫度值。
  比如在一個高精度的溫度控制系統(tǒng)中,要求溫度控制的精度達(dá)到±0.5℃。如果僅依靠非線性的溫度傳感器直接測量,很難達(dá)到這個精度要求。但是通過連接帶有線性化處理功能的溫度變送器,它可以對傳感器的非線性輸出進(jìn)行校正,使得系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地控制溫度,滿足高精度的生產(chǎn)需求。
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