It-trasmettitur tat-temperatura huwa strument elettroniku użat ħafna fil-qasam tal-kontroll tal-proċess industrijali. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tikkonverti s-sinjali dgħajfa misjuba minn sensuri tat-temperatura (bħal thermocouples, resistors termali RTDS jew termistors) f'sinjali ta 'proċess industrijali standard (l-aktar komuni huma sinjali kurrenti ta' 4-20mA DC jew sinjali diġitali), u mbagħad jittrasmetti dan is-sinjal biex juri strumenti, kontrolluri, sistemi ta 'akkwist tad-data jew attwaturi li jinsabu fil-kamra tal-kontroll jew f'distanza.
Il-prinċipju tax-xogħol ta 'trasmettitur tat-temperatura jista' jinġabar fil-qosor fil-passi ewlenin li ġejjin:
Perċezzjoni tat-temperatura u ġenerazzjoni ta' sinjal mhux maħdum:
Sensor tat-temperatura (ġeneralment termokoppja jew resistor termali bħal Pt100) jiġi f'kuntatt dirett mal-medju li qed jitkejjel biex iħoss il-bidliet fit-temperatura tiegħu.
Termokoppja (T/C): Ibbażat fuq l-effett Seebeck, meta jkun hemm differenza fit-temperatura bejn żewġ metalli differenti fit-tarf tal-kejl (tarf sħun) u t-tarf ta 'referenza (tarf kiesaħ), potenzjal termoelettriku (millivolt-sinjal ta' vultaġġ ta 'livell, mV) proporzjonali għad-differenza fit-temperatura se jiġi ġġenerat fiċ-ċirkwit.
Reżistenza termali (RTD): bħal Pt100, ibbażata fuq il-proprjetà fiżika li l-valur tar-reżistenza tal-konduttur tal-metall jiżdied b'temperatura li qed tiżdied (koeffiċjent pożittiv tat-temperatura). Tibdil fit-temperatura jikkawża li l-valur tar-reżistenza tiegħu jinbidel (per eżempju, huwa 100Ω f'0 grad).
Termistors: Ibbażat fuq il-karatteristika li l-valur tar-reżistenza tal-materjali semikondutturi jinbidel b'mod sinifikanti bit-temperatura, huma kklassifikati f'tipi ta 'koeffiċjent ta' temperatura negattiva (NTC) u koeffiċjent ta 'temperatura pożittiva (PTC).
Kundizzjonament tas-sinjal (pass ewlieni):
Amplifikazzjoni: Is-sinjal oriġinali ġġenerat mis-sensor (bidliet fil-vultaġġ jew fir-reżistenza tal-livell MV-) huwa estremament dgħajjef. Iċ-ċirkwit elettroniku ġewwa t-trasmettitur l-ewwel jamplifikah b'mod lineari għal livell standard adattat għall-ipproċessar sussegwenti.
Kumpens tat-tarf kiesaħ (għal thermocouples): Il-potenzjal termoelettriku ġġenerat minn thermocouple huwa funzjoni tad-differenza fit-temperatura bejn it-tarf sħun u t-tarf kiesaħ (tarf ta 'referenza, normalment jinsab fit-terminal intern tat-trasmettitur). Biex tikseb temperatura mkejla preċiża (relattiva għal 0 grad), it-trasmettitur jeħtieġ li jkejjel it-temperatura attwali fit-terminal tiegħu (temperatura tat-tarf kiesaħ), jikkalkula l-potenzjal termoelettriku li jeħtieġ li jiġi kkumpensat abbażi ta 'din it-temperatura, u jissopraponih (jew proċess ekwivalenti) fuq is-sinjal oriġinali, u b'hekk jelimina l-iżball ikkawżat mill-bidla fit-temperatura tat-tarf kiesaħ.
Linearizzazzjoni: Ir-relazzjoni tat-temperatura tal-potenzal/reżistenza termoelettrika-bejn termokoppji u resistors termali mhix linja dritta perfetta iżda għandha ċertu grad ta 'nonlinearity. It-trasmettitur normalment jaħżen il-kurva ta 'linearizzazzjoni li tikkorrispondi għat-tip ta' sensor ġewwa (jew tikkalkulaha billi tuża formula). Is-sinjal amplifikat/ikkumpensat huwa linearizzat biex jirrappreżenta b'mod dirett u lineari l-valur tat-temperatura mkejjel.
Iffiltrar ta'-pass baxx: Tneħħi l-istorbju ta'-frekwenza għolja li jista' jkun preżenti fis-sinjal (bħal interferenza elettromanjetika, interferenza tal-vibrazzjoni, eċċ.) biex ittejjeb l-istabbiltà u l-eżattezza tas-sinjal.
Konverżjoni tas-sinjal
Ikkonverti s-sinjal analogu (vultaġġ) li ġie kkundizzjonat (amplifikat, ikkumpensat, linearizzat, iffiltrat) u jirrappreżenta b'mod preċiż it-temperatura mkejla f'sinjal ta 'output standard industrijali.
Is-sinjal tal-ħruġ l-aktar użat komunement huwa s-sinjal tal-kurrent 4-20mA: is-sinjal tal-kurrent konvertit jgħaddi mill-linja. It-temperatura żero jew il-limitu aktar baxx tal-medda normalment jikkorrispondi għal 4mA, u t-temperatura fuq skala sħiħa tikkorrispondi għal 20mA. Għaliex 4-20mA?
Offset żero ta '4mA: Jista' jiddistingwi b'mod konvenjenti sinjali baxxi tassew effettivi (4mA) minn difetti fil-linja ta 'skonnettjar tas-sensuri (0mA).
Kontra -interferenza qawwija: Meta mqabbla mas-sinjali tal-vultaġġ, is-sinjali tal-kurrent mhumiex sensittivi għal bidliet fir-reżistenza tal-wajer u waqgħat fil-vultaġġ waqt trażmissjoni ta'-distanza twila u huma inqas probabbli li jiġu interferiti minn ħsejjes elettromanjetiċi.
Provvista ta' enerġija b'żewġ-wajers: Ħafna trasmettituri jadottaw disinn ta' żewġ-wajers, jiġifieri, jipprovdu enerġija u jittrasmettu sinjali tal-kurrent simultanjament permezz ta' żewġ wajers. Il-valur minimu ta '4mA jiżgura r-rekwiżit tal-kurrent operattiv minimu tat-trasmettitur stess (komunement imsejjaħ "il-punt żero attiv").
Trażmissjoni tas-sinjal
Is-sinjal standard konvertit (bħal 4-20mA) jiġi trażmess lejn it-tarf remot permezz ta 'wajers. Minħabba l-karatteristiċi standardizzati tiegħu, kmamar tal-kontroll jew PLCS u tagħmir ieħor jistgħu jirċievu u jipproċessaw direttament dan is-sinjal għal:
Uri l-valur tat-temperatura (fuq il-mejda tal-pannell, stazzjon tal-operatur DCS/SCADA).
Input għall-kontrollur (bħal kontrollur PID) għal operazzjonijiet loġiċi u regolazzjoni.
Maħżuna fid-database storika jew użata għal ġudizzju ta 'allarm.
Issuq l-attwatur (jekk ikun meħtieġ kontroll ibbażat fuq it-temperatura).
