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關(guān)于STI位置變送器的動(dòng)作原理和位置分析SC63/200

來源:南京灼華電氣有限公司   2021年12月24日 09:10  

變送器是基于負(fù)反饋原理工作的,它主要由測(cè)量部分、放大器和反饋部分組成。
測(cè)量部分用于檢測(cè)被測(cè)變量x,并將其轉(zhuǎn)換成能被放大器接受的輸入信號(hào)Zi(電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號(hào))。反饋部分則把變送器的輸出信號(hào)y轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)Zf,再回送至輸入端。Zi與調(diào)零信號(hào)Zo的代數(shù)和同反饋信號(hào)Zf進(jìn)行比較,其差值ε送入放大器進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)y。 [2]

位置變送器屬于電容式位移測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域。

輸出端有一個(gè)產(chǎn)生吸收電流的電路,對(duì)電流零點(diǎn)的調(diào)整提供了便利條件,可用于4~20mA及0~10mA兩種制式。變送器有一個(gè)外露的頂桿,受壓時(shí)產(chǎn)生位移,變送器內(nèi)有一個(gè)位移放大裝置,使極板的移動(dòng)放大若干倍,可對(duì)10mm以內(nèi)的小行程進(jìn)行高精度測(cè)量,頂桿的尾部有機(jī)械調(diào)零裝置,其調(diào)整范圍為有效行程的數(shù)倍,它克服了多電極電容式變送器在零點(diǎn)遷移過大時(shí)影響測(cè)量精度的問題。

其為多電極電容式,其構(gòu)成是發(fā)送電極為一塊,接收電極由多個(gè)矩形電極共面地排成一行,每一塊接收電極有一對(duì)二極管,每對(duì)二極管中的一只的另一端分別接到一個(gè)串接電阻構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)結(jié)點(diǎn),每對(duì)二極管中的另一只的另一端分別接到一根工作電流反饋線上,上述電阻網(wǎng)絡(luò)的一端接參考點(diǎn),電阻網(wǎng)絡(luò)的另一端接末極功率放大器的輸入端,末極功率放大器向輸出端提供輸出電流;其特征在于輸出端有由一只晶體管及一只電阻構(gòu)成的吸收電流電路,晶體管的集電極接在輸出端的正極性端子上,發(fā)射極接在電源負(fù)端,電阻的一端接在基極上,另一端接在比電源負(fù)端高一個(gè)固定電位的結(jié)點(diǎn)上。

電路中影響變送器精度的因素很多,主要的有以下幾種。
(1)非線性元件的影響 常規(guī)的電壓、電流變送器多為交流變換器(小互感器),次級(jí)工頻交流信號(hào)經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得最終的直流信號(hào)。由于整流二極管,它們是非線性器件,因此它的電壓、電流曲線均存在非線性特征。
(2)變送器鐵芯的影響常規(guī)變送器變換中均采用鐵芯材料作為導(dǎo)磁介質(zhì)。一方面由于鐵磁材料所表現(xiàn)出來的非線性特征(磁化喵線的起始區(qū)和飽和區(qū)),并非是一種理想的線性傳輸關(guān)系,因此必然會(huì)對(duì)變送器的精度產(chǎn)生影響。另一方面,由于鐵磁材料的磁滯性,鐵芯對(duì)變送器的精度也會(huì)產(chǎn)生影響。一般在工頻范圍內(nèi),常規(guī)的硅鋼片滯后角度在0°~15°內(nèi)變化,而這個(gè)滯后角度的存在相當(dāng)于增加了無功功率的成分,由于常規(guī)功率變送器是把電壓和電流信號(hào)通過乘法器運(yùn)算得出功率,所以這個(gè)滯后角度也會(huì)影響到功率變送器的精度。
(3)運(yùn)算放大器的影響 常規(guī)電量變送器大多由運(yùn)算放大器組成,溫度對(duì)運(yùn)算放大器的工作影響很大,溫度發(fā)生變化,“零”點(diǎn)漂移,使得工作點(diǎn)不穩(wěn)定,直接影響了變送器的精度和可靠性。
(4)變送器整定值選取的影響 變送器的整定值雖然在選取時(shí)盡可能接近滿值,但實(shí)際使用時(shí)變送器往往不能工作在線性區(qū)而造成誤差。
(5)阻抗不匹配造成的誤差影響
(6)系統(tǒng)不平衡的影響 常規(guī)變送器計(jì)算功率一般近似認(rèn)為系統(tǒng)是平衡的,但實(shí)際上是不平衡的,系統(tǒng)的這種不平衡往往也對(duì)變送器的精度產(chǎn)生影響。



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