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智能压力变送器的微处理器和它的工作原理

智能压力变送器的微处理器
 
这里的微处理器包含了中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)和电可擦除只读存储器(EEPROM)。ROM的作用是存储程序;PROM存储三传感器的特征参数;EEPROM是为了保存RAM中的数据,是不挥发型(非丢失)后备存储器。当仪表工作时,EEPROM存储着与RAM同样的数据,当仪表断电时,RAM中存储着的数据丢失,而EEPROM中存储着的数据则保存。当仪表恢复供电时,存储在EEPROM中的数据会自动地传送到RAM中。由于EEPROM是一种电可擦除的或电可写入的PROM,故不需要后备电池。 变送器出厂前,首先利用三维标定法,将被测差压特性数据、静压特性数据和温度特性数据存储于PROM中。实际工作时,微处理器分别采集到三传感器的信号数据后,利用预先存储于PROM中特性数据,通过软件进行三传感器数据融合处理,便可消除交叉灵敏度对主测参数AP的影响。数据融合的结果通过D/A转换成DC 4—20mA统一标准信号输出,同时通过数字I/0口输出数字信号,达到数据通信的目的。 由于存储于PROM内的三维标定数据是在较宽的测量范围内标定所取得的特征数据,因此该变送器可获得100:1甚至400:1的量程比,且准确度高,重复性好。
 
智能压力变送器工作原理
 
当过程压力或差压通过隔离膜片、填充液传到位于测量头内的复合传感器上时,引起复合传感器上电阻值的变化,该阻值的变化由集成于传感器芯片上的单臂电桥检测出来,即获得了压力或差压的测量。与此同时,在传感器芯片上形成的两个辅助传感器即温度传感器和静压传感器检测出表体温度和过程静压。值得注意的是,这三个过程参量的检测是在同一个中心本体芯片上由集成的不同传感器同时完成的,它们通过多路电子开关切换,分别进行A/D转换,然后送到电子室的微处理机进行数字化处理。 电子室实际上是一个微处理机系统,其核心是微处理机,它负责接收测量头送来的过程压力、表体温度和静压等信号,按预定程序或上位计算机(DCS或手持通信器)的要求进行处理,其结果以数字量或者经D/A转换以模拟量形式输出。 遵循HART协议的ST3000变送器已经推出,其组态可用HART手持通信器的操作。用户可利用HART手持通信器与变送器进行远距离通信,调节变送器的有关参数,例如,变送器的标号、量程、输出形式、阻尼时间和单位等。此外,利用HART手持通信器还可进行远距离校验、自检和故障诊断等,给用户带来极大的方便。

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