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基于Hart协议智能差压变送器的研究

肖光强

  近年来计算机技术的飞速发展,使得仪器、仪表向自动化、多功能化方向发展;特别是目前发展较快的总线技术要求变送器(或传感器)具有良好的可靠性和更高的精度。随着现代化工业的发展,自动化系统不断的大型化和复杂化,从过去以生产过程运行的稳定性为目的转变为今天大规模集中和最佳化控制,加上应用领域的扩展,对变送器提出越来越高的要求。为此,国外许多公司已推出新型智能型变送器。而我国在这方面发展比较滞后,因此研究和开发智能型变送器具有重要的理论和实际意义。在石油、化工、冶金、电力、制药等行业,压力、差压的测量是普遍存在的,压力/差压变送器是应用最多的仪表之一。压力变送器是用来检测生产过程运行中流体的流量、差压、压力、液位、密度等参数的现场仪表,是连续生产过程自动化中过程检测和控制系统的重要组成部分。其作用是将压力等被测工艺参数转换成相应的电气统一标准信号,然后将此信号送至其它单元以实现对上述工艺参数的自动检测或自动调节。在现场总线标准在国际上尚未完全统一的过渡时期,如何来满足市场对智能现场仪表的巨大需求呢?目前日益广泛使用的Hart协议产品填补了这一空白。因为Hart协议一方面可以保持用户使用4~20mA的模拟信号,确保企业原来的投资继续发挥作用,同时可以让用户逐步接触数字信号,为全数字系统全面进入市场打好基础。本文首先论述了Hart协议及其在现场仪表中的应用,并分析了压力变送器的发展现状和工作原理。重点研究了压力变送器中的误差修正和功耗问题,压力变送器中的数据融合技术和自动测试的实现方法。在HBCC/HBYC系列智能差压变送器的研制中,研究了电容式智能差压变送器的传感器和硬件工作原理,软件的功能描述,变送器的功能和性能规范,以及软件设计的总体方案。HBCC/HBYC系列智能差压变送器采用了以上新技术,与常规的模拟变送器或早期的智能变送器相比,具有更优良的性能和更多的功能,随着我们自动化仪表技术的进一步改进,这种新型的变送器必将会被更多的用户所接受。……   
[关键词]:变送器;传感器;线性补偿;Hart协议
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2002年
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