3351电容式智能变送器

    电容式智能变送器是以微处理为核心的压力仪表，它在传统电容式变送器的结构上增加了通讯和其它功能。用通读手操器或采用 HART 协议的其它主机可在控制室、变送器现场或只要同控制回路相连的任何地方同它进行双向通讯（读、写数据和诊断）。

一、主要特点

智能变送器除了一般电容式变送器的固有特点外，还具有如下特点：

•  微处理器的使用使智能变送器的灵活性增大、功能增强

•  智能电子部件仅用一块板组成，优越性更强，可靠性更高

•  量程比 10 ： 1 或 100 ： 1

•  量程范围宽： 0~25Pa~42MPa

•  就地按键调整零点和量程

•  可更新现存的各种 3351 模拟式变送器为智能变送器

•  符合 HART 协议，可用 HART 通讯器与本智能表进行双向通讯而不中断输出信号

•  具有自诊断和远程诊断功能

•  带有 EEPROM ，不怕断电丢失数据

二、工作原理

上图中敏感元件测得的压力信号，通过振荡和解调环节转换成与压力成正比的直流信号， A /D 转换器将此电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。

微处理器控制变送器的工作。另外，它还进行传感器线性化、重置测量范围、工作单位换算、阻尼、开方、传感器微调等运算，以及诊断和数字通讯。

D/A 转换器把微处理器来的并经校天过的数字信号转换为 4~20mA 模拟信号并送到输出回路。

EEPROM 保存所有组态、特性化和数字微调数据，这些数据可用变送器软件修改。数据存贮在 EEPROM 内，即断电也保存完整。

数字通信线路为变送器提供一个与外部设备（采用 HART 协议的控制系统）的连接接口。此线路检测叠加在 4~20mA 信号上的数字信号，并通过回路传送所需信息。

三、主要特点

输出信号：二线制 4~20mA 直流信号上叠加数字信号，由用户

自由选择线性或开方输出。

供电电源： 12~45VDC ，带数字显示表为 15~45VDC ，

一般工作电源为 24VDC 。

显示器： 线性指示 0~100% ； 3 1/2 位数字显示。

故障报警：输出高于 22mA 或低于 3.8mA 自动报警，报警高

低通过电子部件上开头进行选择。

变送器状态写保护：拨动电子部件上开关可以防止变送器组态的改变。

四、技术参数

（参比条件：无迁移、充硅油和隔离膜片为 316L 不锈钢情况下）

精确度 ：对 DP 、 GP 变送器量程代号 4~8 为 ± 0.2% （量程比 10 ： 1 以内； 3351 变送器可达 0.075% ），其

它变送器量程范围为 ± 0.25%

稳定性 ：十二月内不超过变送器精度。

温度影响：（对于 DP 、 GP 变送器量程代号为 4~9 、 0 ），总误差＜± 0.3% 最大量程限值，每变化 10 ℃ ；其它变送器和其它量程，以上误差值将增一倍。

静压影响： DP 类零位误差；对于 14MPa ， ± 0.25% 最大量程移限值或 ± 0. 5% 最大量程限值（量程代号为 3 ），在管道压力下通过调零给予校正。

HP 类零位误差 ± 0.2% 最大量程限值，对于 32MPa ；在管道压力下通过调零给予校正。

量程误差； ± 0.25% 输入读数，每变化 7MPa 。

振动影响： ± 0.1% 最大量程值， 10~60HZ ， S ＝ 0.07mm ， 60~150HZ ， g ＝ 9.8m/S 2 在任何方向上。

电源影响：小于 0.005% 输出量程 V 。

电磁辐射影响： 0.1 最大量程值，接受辐射频率 27~500mHZ ，试验场强 3V/m 。

安装位置影响：当工作膜片不垂直时，可能产生不大于 0.24KPa 地零位误差，此误差可能通过调零位来消除，对量程无影响。

结构材料：压力容室、接头、泄放阀、隔离膜片等与介质接触的零件材料见各种型号的选型表。

电气联接：变送器外壳有 2 个 M20*1.5 螺孔，或 NPT1/2 内螺纹用以连接电缆管，壳体内有接线端子和测量垫片，用以测试。如与通讯器相连时，则必须固定在测量垫片上。

五、智能电子部件

采用先进的集成电路及表面贴装（ SMT ）技术，变送器的电子部件由一块电路板组成。

变送器的微处理器控罎 A/D 和 D/A 转换的工作，也能完成自诊断及实现数字通讯。

工作时，一个数字压力值被微处理器所处理，并作为数字储存，以确保精密的修正和工程单位的转换。

此外，微处理器也能完成传感器的线性化、量程比、阻尼时间 以及其它功能， EEPROM 存储所有的组态、

特性货及数字微调的参数，存储器为非易失性的，因此，即使断电，所有存储的数据仍能完成保持，以随

时实现智能的通讯。

软 件：通过一台 HART 通读器对智能变送器进行测试和组态。或者通过任意的支持 HART 通讯协议的上位系统完成通讯。 HART 协议使用工业标准的 BELL202 移频键控（ FSK ）技术，以 1200HZ 或 2200HZ 的数字信号叠加在 4~20mA 的信号上实现通讯。通讯时频率信号对 4~20mA 的过程不产生任何干扰。

自诊断 ：智能变送器可完成连续地自诊断。如果变送器被检测出故障，则变送器的输出由用户可选择大

于 22mA 或小于 3.8mA 其中一个值，并且任何的 HART 上位机设备均能显示该变送器自诊断的特殊信息代码。

格式化 ：格式化功能是在变送器进行初绍化设定和对数字电子部件进行维护时使用的，标准的格式化菜

单提供了两个功能：特性化和数字微调。

特性化：尽管智能变送器在出厂时就己被特性化处理好，但用户仍可以使用这一功能将现有模拟变送器作一些得单的更新，使它转换为智能型。特性化功能：调节 3351 智能电容式变送器的电子部件，让它正确地反映传感器的输出。

数字微调：本功能允许对变送器的特性进行数字标定，以达到制造厂标定的压力标准值。

数字微调包括两种独立的操作。

•  传感器微调：可以调节数字过程变化量的读数，使之精确反映压力输入；

•  模拟输出调整：使仪表的数字电流与仪表的 4~20mA 模拟输出电流一致。

组 态：标准组态：除非特别指定，否则将按下列线态供货；

工程单位 -KPa ； 4mA~0KPa ； 20mA- 量程上限值；输出一线性。

软件标签：空白［软件标签（ 8 个字符），除非指明，否则是空白］

特殊组态：除标准组态参数外，用户还可以指定下表附加的数据。 表 24

六、现场连线

七、总线通讯