ABG公司的3051C差壓變送器是一種智能型兩線制變送儀表，它將輸入差壓信號轉(zhuǎn)換成4-2OmA的直流電流，也可輸出符合HART或Foundation Fieldbus(基金會現(xiàn)場總線，簡稱FF)通信協(xié)議的數(shù)字信號。
該變送器基本誤差為±0.075%;穩(wěn)定性±0.125(五年內(nèi));最大量程比100:1;支持總線供電，并具有本質(zhì)安全防爆性能。
下面分別介紹HART總線和基金會現(xiàn)場總線的智能變送器。
1. HART總線變送器
(1)工作原理3051C型差變有電容式和壓電式兩種。圖6-2是3051C HART總線變送器的原理框圖。該變送器選用高精度電容式傳感器。其工作原理參見第二章第二節(jié)電容式差壓變送器部分。被測差壓通過隔離膜片和填充液作用于電容室中心的感壓膜片，使之產(chǎn)生微小位移，感壓膜片和它兩側(cè)電容極板所構(gòu)成的差動(dòng)電容值也隨之改變(見圖6-3).這一差動(dòng)電容值與被測差壓的大小呈比例關(guān)系。電容傳感器輸出的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和微機(jī)處理后得到一個(gè)與輸入差壓對應(yīng)的4~2OmA直流電流或數(shù)字信號，作為變送器的輸出。
(2)結(jié)構(gòu)和配線 傳感器組件中的電容室采用激光焊封。機(jī)械部件和電子組件同外界隔離，既消除了靜壓的影響，也保證了電子線路的絕緣性能，同時(shí)檢測溫度值，以補(bǔ)償熱效應(yīng)，提高測量精度。
變送器的電子部件安裝在一塊電路板上，使用專用集成電路( ASIC)和表面封裝技術(shù)。微處理器完成傳感器的線性化、溫度補(bǔ)償、數(shù)字通信、自診斷等功能，它輸出的數(shù)字信號疊加在由D/A輸出的4~20mA
(DC)信號線上。通過數(shù)據(jù)設(shè)定器或任何支持HART通信協(xié)議的上位設(shè)備可讀出此數(shù)字信號.
3051C HART總線變送器的配線如圖6-4所示。數(shù)據(jù)設(shè)定器可接在信號回路的任一端點(diǎn)，讀取變送器輸出的反映差壓大小的數(shù)字信號，并對變送器進(jìn)行組態(tài).
組態(tài)包括兩部分:第一部分為變送器操作變量的設(shè)定，例如線性或平方根輸出、阻尼時(shí)間、工程單位的選擇等;第二部分為變送器的物理和初始信息，例如日期、描述符、標(biāo)簽、法蘭材質(zhì)、隔離膜片材質(zhì)等。
2.基金會現(xiàn)場總線變送器
該變送器的傳感器及電路結(jié)構(gòu)與HART變送器類同.兩者的主要差別，一是通信器件不同;二是FF變送器的軟件功能更強(qiáng).其結(jié)構(gòu)功能如圖6-5所示。
FF差壓變送器的軟件功能塊有:轉(zhuǎn)換器塊、資源塊、FF功能塊和FF通信棧.
轉(zhuǎn)換器塊包含變送器專用的數(shù)據(jù)和功能，它包括傳感器類型、線性化、工程單位、診斷信息、量程調(diào)整和溫度、壓力校正等.
資源塊包含變送器的物理信息，包括制造商標(biāo)識、設(shè)備型號及特性。
FF功能塊包括模擬輸入(AI), PID、特性化模塊和運(yùn)算器等。Al塊可進(jìn)行濾波、報(bào)警和工程單位的轉(zhuǎn)換，它將測量值傳至網(wǎng)絡(luò)，可被其他功能塊利用。PID塊提供標(biāo)準(zhǔn)PID算法，可構(gòu)成串級控制回路.特性化模塊用以改變輸入信號的特性.運(yùn)算器塊可對測量值進(jìn)行基本的算術(shù)運(yùn)算.
FF通信棧完成基金會現(xiàn)場總線通信協(xié)議(數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層)的全部功能.關(guān)于FF通信棧的組成和功能參見第八章第二節(jié)有關(guān)內(nèi)容。
FF變送器并聯(lián)地跨接在現(xiàn)場總線上，現(xiàn)場儀表之間通過總線傳遞信息和進(jìn)行互操作，還可與上位計(jì)算機(jī)相連，方便地構(gòu)成復(fù)雜程度各異的控制系統(tǒng).
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