丹麥丹佛斯DANFOSS變送器無信號判斷

　　DANFOSS變送器是一種以稱重元件為檢測元件的傳感器，在自動化領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。稱量傳感器可用于材料處理、誤差檢測、加工制造的自動化，也可用于遠(yuǎn)距離的物體檢測和故障檢測。稱量傳感器在物體距離檢測方面有其的優(yōu)勢，但在特定的使用環(huán)境中會出現(xiàn)一些技術(shù)問題，需要進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)判斷。

　　DANFOSS變送器檢測物體距離時，許多用戶使用時遇到的問題是稱重傳感器檢測到物體后沒有輸出信號，導(dǎo)致無法進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)分析。通常人們看到?jīng)]有信號輸出時，往往會對傳感器做出一些錯誤的判斷，例如有人直接判定傳感器故障的原因。但是其實原因并不全是這樣的，稱重傳感器在探測到物體后沒有輸出，原因可能有很多，需要我們一步一步的去做檢查。

　　一、要考慮的是線路或配置問題。對射型稱重傳感器必須由投光部和受光部結(jié)合使用，兩端均需供電；而回波反射型由傳感器探頭和反光板結(jié)合使用；同時，使用者必須為傳感器提供穩(wěn)定的電源，如果是直流供電，必須確認(rèn)正負(fù)極，如正負(fù)極連接錯誤將導(dǎo)致輸出信號沒有。

　　以上原因分析是考慮對、測力稱重傳感器本身，我們還需要考慮對物體的位置進(jìn)行檢測，如果檢測對象不在檢測區(qū)域，這種檢測是徒勞的。被測物體必須在傳感器能夠探測到的范圍內(nèi)，即稱重能夠被感知。第二，要考慮傳感光軸是否有對準(zhǔn)問題，對射型的投光部和受光部的光軸必須對準(zhǔn)，相應(yīng)的反射型探頭部分和反光板光軸必須對準(zhǔn)。同時也要考慮的是對物體是否符合標(biāo)準(zhǔn)的檢測對象或檢測對象的標(biāo)準(zhǔn)，檢測對象不能小于至小檢測對象的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就避免了造成對射型、反射型不能很好地檢測透明物體，像反射型對檢測物體的顏色有要求，顏色越深，檢測距離越近。

　　當(dāng)上述所有情況都能很清楚的排除之后，我們所要做的就是檢測環(huán)境中的干擾因子。例如光照強(qiáng)度不能超過額定值；如果現(xiàn)場環(huán)境有粉塵，則需要我們定期清理、測力稱重傳感器的表面；或多個傳感器緊密安裝，相互干擾；還有一種影響比較大的是電氣干擾，如果周圍有大功率設(shè)備，則必須定期清理。假如做了以上的逐個排查，這些因素都能明確排除還是沒有信號輸出的話，建議廠家退回廠家檢測判斷。

　　抗腐蝕DANFOSS變送器沒有液體的傳遞，壓力間接作用在陶瓷膜片的前外表，使膜片發(fā)生巨大的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的反面，銜接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋發(fā)生一個與壓力成反比的高度線性、與鼓勵電壓也成反比的電壓信號，規(guī)范的信號按照壓力氣程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等，能夠和應(yīng)變式傳感器相兼容。經(jīng)過激光標(biāo)定，傳感用具有很高的溫度穩(wěn)固性和時刻穩(wěn)固性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并能夠和絕大少數(shù)介質(zhì)間接接觸。陶瓷是一種的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和震動的資料。陶瓷的熱穩(wěn)固特性及它的厚膜電阻能夠使它的任務(wù)溫度領(lǐng)域高達(dá)-40～135℃，并且具有測量的高精度、高穩(wěn)固性。電氣絕緣水平>2kV，輸入信號強(qiáng)，臨時穩(wěn)固性好。高特性，低價錢的陶瓷傳感器將是壓力變送器的開展方向，在歐美國家有片面替代其它類型傳感器的趨向，在中國也越來越多的玩家運用陶瓷傳感器替代分散硅壓力變送器。

　　DANFOSS變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。

　　當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

　　A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，，傳感器微調(diào)等運算，以及診斷和數(shù)字通信。

　　本微處理器中有16字節(jié)程序的RAM，并有三個16位計數(shù)器，其中之一執(zhí)行A /D轉(zhuǎn)換。

　　D/A轉(zhuǎn)換器把微處理器來的并經(jīng)校正過的數(shù)字信號微調(diào)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用變送器軟件修改。數(shù)據(jù)貯存在EEPROM內(nèi)，即使斷電也保存完整。

　　數(shù)字通信線路為變送器提供一個與外部設(shè)備(如275型智能通信器或采用HART協(xié)議的控制系統(tǒng))的連接接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數(shù)字信號，并通過回路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術(shù)并依據(jù)BeII202標(biāo)準(zhǔn)。

　　用途：壓力變送器主要用于測量氣體、液體和蒸汽的壓力、負(fù)壓和絕對壓力等參數(shù)，然后將其轉(zhuǎn)換成4-20mA.DC信號輸出。

　　DANFOSS變送器包括GP型（表壓力）和AP型（絕對壓力）兩種類型。GP和AP型與智能放大板結(jié)合，可構(gòu)成智能型壓力變送器，它可以通過符合DANFOSS變送器進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控.GP型壓力變送器的δ室,一側(cè)接受被測壓力信號，另一側(cè)則與大氣壓力貫通，因此可用于測量表壓力或負(fù)壓.Ap型絕對壓力變送器的δ室一側(cè)接受被測絕對壓力信號，另一側(cè)被封閉成高真空基準(zhǔn)室，它可以測量排氣系統(tǒng)、蒸餾塔、蒸發(fā)器和結(jié)晶器等的絕對壓力！

　　DANFOSS變送器主要有實現(xiàn)壓力\電容轉(zhuǎn)換的容室敏感元件及將電容轉(zhuǎn)換成二線制4-20mA電子線路板組成！當(dāng)過程壓力從從測量容室的兩側(cè)（或一側(cè)）施加到隔離膜片后，經(jīng)硅油灌充液傳至容室的中心膜片上，中心膜片是個邊緣張緊的膜片，在壓力的作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的位移，該位移形成差動電容變化！并經(jīng)過電子線路板的調(diào)節(jié)、震蕩和放大！轉(zhuǎn)換成4-20mA信號輸出！輸出電流與過程壓力成正比！

　　凡是能將壓力轉(zhuǎn)換為電信號的度可稱之為“壓力變送器"，它的種類實在是太多了，每種都有它自己特定的工作原理，從測量的范圍來說有毫克一直到N噸均有，所以要具體一點，還可以說說，常用的有力平衡式、變形（電阻應(yīng)變）式等等。

　　總之，它們都是可以輸出模擬的電信號，再使用數(shù)/模（A/D）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量和電腦聯(lián)接。

　　輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器。這個術(shù)語有時與傳感器通用。

　　變送器種類很多,總體來說就是由變送器發(fā)出一種信號來給二次儀表使二次儀表顯示測量數(shù)據(jù)。

　　將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。

　　DANFOSS變送器遵循一個物理定律（或?qū)嶒灁?shù)學(xué)模型）將物理量的變化轉(zhuǎn)化成4-20mA等標(biāo)準(zhǔn)信號的裝置。

　　DANFOSS變送器將傳感信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc

　　變送器：除有傳感的功能之外還有放大整形的功能，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的控制信號．如：4－20mA

　　常用壓力變送器的原理及其應(yīng)用

　　1、應(yīng)變片壓力變送器原理與應(yīng)用

　　力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力變送器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。

　　在了解壓阻式壓力變送器時，我們首先認(rèn)識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

　　金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計者設(shè)計，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

　　電阻應(yīng)變片的工作原理

　　金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：

　　式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω?cm2/m）

　　S——導(dǎo)體的截面積（cm2）

　　L——導(dǎo)體的長度（m）

　　我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情

　　2、DANFOSS變送器原理及應(yīng)用

　　抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。

　　陶瓷是一種的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強(qiáng)，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力變送器。