模拟量温度变送器
pt100温度变送器原理
pt100温度变送器原理
PT100温度变送器是一种常用的温度测量仪器，它使用PT100电阻传感器来测量温度，并将测量结果转换成电信号输出。
PT100电阻传感器是一种根据电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器。
它由具有特殊电阻-温度特性的白金电阻丝构成，电阻值随温度的变化呈线性关系。
温度变送器包含一个电路板，上面安装有PT100电阻传感器和其他电子元件。
当温度变化时，PT100电阻传感器的电阻值也会发生变化。
变送器的电路通过测量电阻值的变化来确定温度的变化。
温度变送器的工作原理基于电桥电路。
常见的电桥电路包括满桥、半桥和四线制电桥。
其中，最常见的是四线制电桥，因为它具有较高的测量精度。
四线制电桥中，PT100电阻传感器作为电桥的一个电阻，其他三个电阻为固定电阻。
当电桥平衡时，输出电压为零。
根据电桥平衡条件可以得到PT100电阻传感器的电阻值与温度之间的关系。
温度变送器使用一种特殊的电路来将电桥的平衡情况转换成电信号输出。
一般使用运算放大器等电子元件来实现信号放大和转换。
通过校准和调节温度变送器，可以将变送器的输出信号与实际
温度之间建立准确的关系。
用户可以根据变送器的输出信号来获取准确的温度测量值。
总结来说，PT100温度变送器利用PT100电阻传感器的电阻-温度特性来测量温度，并通过电桥电路和特殊的电路将测量结果转换成电信号输出。
4到20ma模拟量转换公式
这个4-20 mA模拟量是标准变送器的输出，以及应该换算多少压力和流量。
以此类推，完全根据你的需要，当然应该对应你不同的发射机。
如果需要很大，可以增加后一个放大器的放大倍数，这样A/D转换时显示的数据就会很大，反之亦然。
例如，4 mA代表1 kg压力，根据变送器的线性度和放大器的放大倍数进行校对和补偿，即可在可容忍的误差范围内显示您的工况数据。
学好PLC不仅需要实践，更需要理论支撑，否则根本无从下手。
模拟量在PLC编程中占有重要地位，而在实际工作中遇到的最常见的问题是模拟量与工程量的换算问题。
在实际工程中，现场人员经常需要采集温度、压力、流量、频率等物理量信号，而程序中采集的是与物理量对应的模拟量信号。
如何将模拟量信号转换成相应的量(物理量)？换句话说，编写模拟程序的目的是什么？编制模拟量的目的是使模拟量有相应的数字量，最终将数字量转换为工程量(物理量)，即模拟量转换为工程量。
工程量的问题实际上是用数字量来处理的，模拟量可以说是中间过渡。
那么今天，肖志就来推导模拟量换算的换算公式，供大家参考和使用。
如果你熟悉模拟量转换的过程，你会对模拟量知识有更深的理解，编写模拟量程序并不困难。
例如，具有测温范围的温度传感变送器有三种，对应的范围为：1)温度测量范围为0-200时，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；2)温度测量范围为0-200V，变送器输出信号为0-10V，对应的数字量范围为0-32000；3)温度测量范围为-200500，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；要求我们编制的模拟量换算工程量换算公式应满足上述三个条件，三种温度检测设备都能得到正确的工程量输出结果。
三种测温方式的温度变送器模拟量与工程量的对应关系如下图所示：可以用相似三角形原理进行分析，两个相似三角形的对应边成比例，模拟量换算公式的推导过程，根据相似三角形的比例原理，推导出模拟量换算公式：●(OV-OSL)/(OSH-OSL)=(IV-ISL)/(ISH-ISL)。
温度变送器的调试及故障判断 PPT
二、温度变送器 热电阻不平衡电桥原理图
二、温度变送器
热电阻保护套管
二、温度变送器
一体化智能温度变送器：
1、温度变送器的原理是通过电桥的方式，金属导体随温度电阻值变化， 破坏了电桥的平衡，就会出现一个电压值，此电压值在输入级被放大， 与输入量成正比，在经过模/数转化器转化成数字信号，这些信号经过 电气隔离送到微处理器，在此按传感器特性及其他参量（阻尼、环境 温度等）加以转换，这样处理过的信号在数/模转换器中转换成与负载 无关的4—20直流电流信号输出。简单地说:温度变化--热电阻--电阻变 化--温度变送器--4~20mA信号
热电阻温度计
热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒
二、温度变送器
热电阻的材料要求：
电阻温度系数要大；电阻率尽可能大，热容量要小， 在测量范围内，应具有稳定的物理和化学性能；电 阻与温度的关系最好接近于线性；应有良好的可加 工性，且价格便宜。
二、温度变送器
热电阻结构
二、温度变送器 热电阻传感器
温度变送器的调试及故障判断度变送器简介 温度变送器如何调试及检查 温度变送器故障判断及分析
精度
一、仪表基础知识
• 精确度国家统一规定划分的等级有0.005、 0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、 4等。
标准电压信号有1V~5V DC、0V~5V DC。其它直流电压 信号需在订货时注明，但一般不超过100V，大于100V的信号 应在仪表外使用变送器进行处理。电源电压：17—42VDC 3、热电偶信号或辐射感温计信号 4、热电阻信号或电阻信号
二、温度变送器
温度测量仪表的分类
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度测量仪表按测温方式 可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表测温仪 表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要 进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存 在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的 温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测 温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制， 也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物 体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误 差较大。
罗斯蒙特 3144P 智能温度变送器
智能温度变送器1前言目前选用的罗斯蒙特温度变送器主要是3144P型和848T型变送器，FF总线仪表。
2 特点采用 HART 协议的罗斯蒙特 3144P 温度变送器具有卓越的测量精度、稳定性和可靠性，使其成为控制/安全应用中的行业领先温度变送器。
罗斯蒙特 3144P 具有支持单传感器输入和双传感器输入的双重能力。
双传感器输入能力使变送器能够同时从两个独立的传感器接收输入信号。
双传感器组态能够用于测量温差、温度平均或用于冗余温度测量。
•用于控制/安全领域的最佳温度变送器•一个变送器同时具有支持单传感器和双传感器的能力•增强的抗 EMI 和滤波能力在过程测量中确保了卓越的稳定性•通过 IEC61508 安全仪表系统(SIS)的第三方计量认证•行业领先的 5 年稳定性，降低维护成本•热备份® 和传感器漂移警告特性可提高测量的长期可靠性•变送器与传感器匹配消除了传感器的互换性误差，将测量精度提高 75%•即使在苛刻环境下，双室外壳也可确保最高的可靠性•一体化 LCD 表头的宽大显示屏，方便读数3 技术说明3.1 仪表整体防爆及防护等级：防爆等级：dIIBT4 、dIIBT5 ；防护等级：IP54。
3.2 仪表输出：模拟量输出:：4-20mA HART通讯协议；总线输出：FF通讯协议；3.3 技术规格4 3144P温度变送器的组成4.1 温度变送器双室外壳双室外壳由密封的完备电子元件隔室和单独的端子隔室组成。
将变送器敏感电子元件与端子隔室所在的长期苛刻过程环境和工厂环境进行保护性隔离，即使是在严重腐蚀、潮湿以及射频干扰环境中，也可增强变送器可靠性。
变送器内部结构••4.2 电子线路板电子板采用专用集成电路（ASIC）与表面封装技术。
该板接收来自传感膜头的数字输入信号及其修正系数，然后对信号进行修正与线性化。
电子板模块的输出部分将数字信号转为模拟输出，并与HART手操器进行通讯。
4.3数据存贮组态数据存贮于变送器电子板模块的永久性EEPROM存贮器中。
继电保护保护装置上的“开关量”和“模拟量”的概述
继电保护保护装置上的“模拟量”和“开关量”概述在继电保护装置中有两个常见的术语，“模拟量”和“开关量”。
不论输入还是输出，一个参数要么是“模拟量”，要么是“开关量”。
下面详细讲述含义：开关量：开关量顾名思义就是只有开和关两种状态的工程量了，也叫变量，也就是说这种变量要么是0、要么是1，对应而言就是要么他就是开、要么他就是关，反映的是状态。
开关量分为输入开关量和输出开关量，在变电站、发电厂的设备中例如一个电动机或者是电动门，输入开关量就是这些设备的开关状态的反馈，输出开关量就是开关这些设备的指令；就像控制继电器的开关一样。
一般指开关量（如温度开关、压力开关、液位开关等）。
该物理量只有两种状态，如开关的导通和断开的状态，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断，等等。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量简单的说就是一些变化的量，模拟量的有他的量程的上下限，就像水位、压力、流量等，他们叫做模拟量，模拟量也有输入和输出之分，一般输入的模拟量用作反馈监视或者控制计算，输出模拟量一般用于控制输出，例如水位的给定值、负荷的给定值等，他主要用于控制设备的开度。
模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值。
比如温度，从0至100度，压力从0至10Mpa，液位从1至5米，电动阀门的开度从0至100%，等等，这些量都是模拟量。
常见的模拟量输入/输出信号有：4-20mA、0-10mA、1-5V、0-5V、0-10V、其它电压或者毫伏级信号等对控制系统来说，由于CPU是二进制的，数据的每位只有“0”和“1”两种状态，因此，“开关量”只要用CPU内部的一位即可表示，比如，用“0”表示开，用“1”表示关。
而模拟量则根据精度，通常需要8位到16为才能表示一个“模拟量”。
最常见的“模拟量”是12位的，即精度为2-12，最高精度约为万分之二点五。
模拟量型4-20ma温湿度变送器
温湿度变送器使用说明书（模拟量型）1.1 产品概述该变送器广泛适用通讯机房、仓库楼宇以及自控等需要温湿度监测的场所，传感器内输入电源，测温单元，信号输出三部分完全隔离。
安全可靠，外观美观，安装方便。
1.2 功能特点采用瑞士进口的测量单元，测量精准。
采用专用的模拟量电路，使用范围宽。
10~30V 宽电压范围供电，规格齐全，安装方便。
可同时适用于四线制与三线制接法。
2. 产品选型2.1 86液晶壳2.2 壁挂王字壳3. 设备安装说明3.1 设备安装前检查■变送器设备1台■12V/2A电源1台（选配）■合格证、保修卡、售后服务卡等3.2 接线3.2.1: 电源接线宽电压10~30V直流电源输入。
针对0-10V输出型设备只能用24V供电。
3.2.2: 输出接口接线设备标配是具有2路独立的模拟量输出。
同时适应三线制与四线制。
3.3 具体型号接线3.3.1: 壁挂王字壳接线3.3.2: 管道壳体接线3.3.3: 86液晶壳接线序号说明序号说明1 电源正 5 温度信号正2 电源负、温湿度信号负 6 传感器黑色线3 传感器黄色线7 湿度信号正4 传感器棕色线8 传感器蓝色线注：传感器内置时，3、4、6、8空闲。
3.4 接线方式举例四线制接法示意图三线制接法示意图4. 常见问题及解决办法4.1 无输出或输出错误可能的原因：1)量程对应错误导致PLC计算错误，量程请查阅第一部分的技术指标。
2)接线方式不对或者接线顺序错误。
3)供电电压不对（针对0-10V型均为24V供电）。
4)变送器与采集器之间距离过长，造成信号紊乱。
5) PLC采集口损坏。
6)设备损坏。
附录：各种壳体尺寸壁挂王字壳：110×85×44mm86液晶壳：86×86×26mm。
三菱4-20mA转换成温度-50℃-200℃
.各测试点的温度计算。
本PLC可编程集中控制中采用输出4～20mA电流信号、量程-50℃～200℃的Pt100温度变送器和Pt100温度传感器。
温度变送器根据Pt100温度传感器
上的温度模拟量大小，把相对应的电流值输送给PLC模拟量模块中，经过信号
转换为与之成比例变化的数字量。
以此温度变送器为例，其测量温度范围为-50℃～200℃，对应输出为4～20mA电流信号，即-50℃对应输出电流为4 ma，200℃对应输出电流为20 ma，但是4ad模拟量模块的模拟量输入设置为0～20ma，这样当输入0～20ma信号
给4AD的模拟量输入端时，4AD将其电流信号0-20ma转换为0～4000的数字量。
即：4ma对应数字量为：4mA=（4000÷20）*4=800，）故当输入4～20 ma 电
流信号给4AD的模拟量输入端时，4AD转换的数字量为800～4000。
被测温度
Tx与对应转换的数字量AIW0的关系如下图一：
按转换公式在FX PLC中的编程如下：
温度的运算程序
T X=(AIW X-6400)*250/(32000-6400)-50
从4AD读出没得值。
为什么一般的变送器信号是4到20毫安
工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。
并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。
上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
1.电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。
当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。
因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。
这是两线制变送器的设计根本原则之一。
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温度变送器
1. 产品介绍
1.1 产品概述
该温度变送器广泛适用于通讯机房，仓库楼宇以及自控等需要温度监测的场所，传感器内输入电源，测温单元，信号输出三部分完全隔离。
安全可靠，外观美观，安装方便。
1.2 功能特点
采用美国的测温单元，测量精准。
采用专用的模拟量电路，使用温度范围宽。
10~30V 宽电压范围供电，规格齐全，安装方便。
可同时适用于四线制与三线制接法。
1.3 主要技术指标【T:156-28-95-61-86】
直流供电（默认）10~30V DC
最大功耗电流输出 1.2W 电压输出 1.2W
默认精度温度±0.5℃（25℃）
宽量程精度温度±1℃（25℃）变送器电路工作温度-20℃~+60℃，0%RH~80%RH 探头工作温度-100℃~+300℃（定做），默认量程：-40℃~+80℃探头工作湿度0~100%RH
长期稳定性温度≤0.1℃/y
响应时间温度≤10s(1m/s风速)
输出信号电流输出4~20mA
电压输出0~5V/0~10V
负载能力电压输出输出电阻≤250Ω
电流输出≤600Ω
注：带显示产品最大电流增加5mA
WD- 单温度变送、传感器N01- RS485通讯（Modbus-RTU协议）
1- 86液晶壳
2- 壁挂王字壳
9- 管道壳
1 外置圆形不锈钢探头
2 外置磁吸式探头
3 外置扁形不锈钢探头
4 外置4分管螺纹探头
4L 外置4分管螺纹长探头
3. 设备安装说明
3.1 设备安装前检查
设备清单：
■变送器设备1台
■12V/2A电源1台（选配）
■合格证、售后服务卡、保修卡等
3.2 接线
3.2.1 电源接线
宽电压电源输入10~30V均可。
针对0~10V型输出，只能用24V供电。
3.2.2输出接口接线
设备标配是具有1路模拟量输出。
可同时适应三线制与四线制。
3.3 具体型号接线
3.3.1：壁挂王字壳接线
线色 说明
电 源 棕色 电源正（10~30V DC ）
黑色 电源负 输 出
蓝色 温度信号正 绿色
温度信号负
3.3.2：管道壳体接线 3.3.3：86液晶壳接线
序号 说明
序号 说明 1 电源正（10~30V DC ）
5 温度信号正 2 电源负
6 温度信号负 3 传感器黄色线
7 空闲 4
传感器棕色线
8
传感器黑色线
注：外置传感器时 3、4、8空闲。
3.4 接线方式举例
序号 内部标识
说明 1 T 温度信号正 2 V+ 电源正（10~30V DC ） 3 GND 电源负、温度信号负
4
RH
空脚
三线制接法示意图
4. 常见问题及解决办法
4.1 无输出或输出错误
可能的原因：
1)量程对应错误导致PLC计算错误，本公司产品测温范围默认均为-40℃~80℃。
2)接线方式不对或者接线顺序错误。
3)供电电压不对（针对0~10V型均为24V供电）。
4)变送器与采集器之间距离过长，造成信号紊乱。
5) PLC采集口损坏。
6)设备损坏。
各种壳体尺寸
7.1 防水盒壳体：110×85×44mm
7.2 86液晶壳体：86×86×26mm
7.3 管道式壳体：220×89mm。