Rosemount5081系列防爆变送器

Rosemount5081系列防爆变送器
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罗斯蒙特 5081 隔爆变送器是一种单通道回路供电设备，可接收 pH/ORP 传感器、传导率传感器（接触和环形）传感器和安培计（溶解氧、氯和臭氧传感器）的输入。
规格
测量范围 pH 范围：0 至 14。 ORP 范围：-1400 至 +1400mV
环境温度 -20 至 65°C（-4 至 149°F）
通讯协议 HART (pH)：PV 为 pH 值。 SV、TV 和 4V 可为 pH、温度、mV、玻璃阻抗、参比电极阻抗或 RTD 热电阻值。
HART (ORP)：PV 为 ORP 值。 SV、TV 和 4V 可为 ORP、温度、参比电极阻抗或 RTD 热电阻值。
Certifications/Approvals 现场总线 (pH)：四个 AI 功能块可为 pH、温度、参比电极阻抗和玻璃阻抗。
现场总线 (ORP)：三个 AI 功能块为 ORP、温度和参比电极阻抗。
Enclosure Rating 现场总线（pH 和 ORP）：执行时间 75 msec。 一个 PID 功能块；执行时间 150 msec。
设备类型 4085。 设备版本 1。经 ITK 4.5 认证。
电源 小电源电压为 12 VDC。 大电源电压为 42.4 VDC（本质安全运行电压为 30 VDC）。 电源电压应涵盖电缆以及 HART 通讯所需的外部负载电阻（至少 250 Ω）上的压降。
功能
提供坚固耐用的防爆设计，重型铸铝构造而成。
采用快速启动编程，可实现更快捷的安装
具有本质安全、非易燃、防爆的危险场所认证
可通过 HART 或 Foundation 现场总线数字通讯查看过程参数
选择 HART 或 FOUNDATION 现场总线通讯选项，轻松与 PLC 和 DCS 建立连接。
主要属性：
变送器是从传感器发展而来的，凡是能输出标准信号的传感器。标准信号是指物理量的形式和数量范围都符合标准的信号。由于直流信号具有不受线路中电感、电容及负载性质的影响，不存在相移问题等优点，所以电工委员会(IEC)将电流信号 4mA~20mA(DC)和电压信号 1V~5V(DC)确定为过程控制系统中模拟信号的统一标准。
1、变送器按输出信号类型可分为电流输出型和电压输出型两种。
(1)电压输出变送器具有恒压源的性质，PLC模拟量输入模块的电压输入端的阻抗很高，如果传输距离较远，微小的干扰信号电流在模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压，所以远程传送的模拟电压信号的抗干扰能力较差。但适合于将同一信号送到并联的多个仪表上，且安装简单，拆装其中某个仪表不会影响其他仪表的工作，对输出级的耐压要求降低，从而提高了仪表的可靠性。电压信号的范围为1～5 V、0～10 v、一10～10 V，首先为1～5 V、0～10 V。
(2)电流输出型变送器具有恒流源的性质，恒流源的内阻很大。PLC模拟量输入模块的输入为电流时，输入阻抗较低，线路上的干扰信号在模块上产生的干扰电压很低，所以模拟量电流信号适用于远程传输，在使用屏蔽电缆信号线时可达数百米。电流信号的标准为0～10 mA、0～20 mA、4～20 mA，*选择为4～20 mA，0 mA通常被用作电路故障或电源故障指示信号。

电流信号传输与电压信号传输各有特点。电流信号适合于远距离传输，电压信号使仪表可采用“并联制”连接。因此在控制表系统中，进出控制室的传输信号采用电流信号，控制室内部各仪表间的联络采用电压信号，即连线的方式是电流传输、并联接收电压信号的方式。
变送器分为二线制和四线制两种。四线制变送器有两根电源线和两根信号线，对电流信号的零点几元件的功耗无严格要求。二线制变送器只有两根外部接线，它们既是电源线又是信号线，电流信号的下限不能为零，但二线制变送器的接线少，传送距离长，在工业中应用较为广泛。
电路中影响变送器精度的因素很多，主要的有以下几种。
(1)非线性元件的影响 常规的电压、电流变送器多为交流变换器(小互感器)，次级工频交流信号经过整流、滤波、稳压后获得终的直流信号。由于整流二极管，它们是非线性器件，因此它的电压、电流曲线均存在非线性特征。
(2)变送器铁芯的影响常规变送器变换中均采用铁芯材料作为导磁介质。一方面由于铁磁材料所表现出来的非线性特征(磁化喵线的起始区和饱和区)，并非是一种理想的线性传输关系，因此必然会对变送器的精度产生影响。另一方面，由于铁磁材料的磁滞性，铁芯对变送器的精度也会产生影响。一般在工频范围内，常规的硅钢片滞后角度在0°～15°内变化，而这个滞后角度的存在相当于增加了无功功率的成分，由于常规功率变送器是把电压和电流信号通过乘法器运算得出功率，所以这个滞后角度也会影响到功率变送器的精度。
(3)运算放大器的影响 常规电量变送器大多由运算放大器组成，温度对运算放大器的工作影响很大，温度发生变化，“零”点漂移，使得工作点不稳定，直接影响了变送器的精度和可靠性。
(4)变送器整定值选取的影响 变送器的整定值虽然在选取时尽可能接近满值，但实际使用时变送器往往不能工作在线性区而造成误差。
(5)阻抗不匹配造成的误差影响
(6)系统不平衡的影响 常规变送器计算功率一般近似认为系统是平衡的，但实际上是不平衡的，系统的这种不平衡往往也对变送器的精度产生影响。
电流变送器分直流电流变送器和交流电流变送器两种。交流电流变送器是一种能将被测交流电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器，产品广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电流、电压变送器具有单路、三路组合结构形式，其特点为：
1、准确度高（典型：0.2% 好0.05%）； 
2、整个量程范围都有*的线性度；
3、集成化程度高，结构简单，优良的温度特性和长期工作稳定性，使变送器免于定期校验。
直流电流变送器将被测信号变换成一电压，经HCNR200/201线性光耦直接变换成一个与被测信号成*线性关系并且*隔离的电压，再经恒压（流）至输出。具有原理非常简单，线路设计精炼，可靠性高，安装方便等优点。
电流变送器可以直接将被测主回路中的交流电流转换成按线性比例输出的直流4～20mA（通过250Ω电阻转换成直流1～5V或通过500Ω电阻 转换直流2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。
电流变送器原副边高度绝缘隔离，有两线制和三线制的输出接线方式。三线制变送器有辅助工作电源+24V的正端、负端和信号输出端；
电流变送器具有精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰等特性。国内4种补偿措施和6大全面保护功能，两线端口防感应雷能力强，具有雷击波和突波的保护能力等优点。特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。
电流变送器超低功耗，单只静态时0.096W，满量程功耗为0.48W，输出电流内部限制功耗为0.6W。
泛应用于电力、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气测量、自动控制以及调度系统。
电量变送器的基本测量电路一般由下图几个部分组成：
由于我们需要测量的电量一般都为高电压(57.7-380V)和大电流(1A-10A)，如果不对它们进行隔离和把幅度减小，将对人身安全和设备造成严重威胁，信号输入隔离一般采用电压互感器(PT)和电流互感器(CT)，对这一部分的基本要求为：
a. 信号隔离的耐压绝缘性能要好，耐压应>2kV。
b. 线性要好，由于PT、CT都采用铁磁材料加工而成，它们的线性不好，在以后的电路中是很难补偿的，因此，一定要选用优质材料和先进工艺制造的高线性度PT、CT，才能保证变送器测量的线性度。
c. PT、CT的输出负载要小，由于变送器使用的PT、CT的铁芯截面受体积限制都比较小，因此随着输出负载的增大，其非线性将急剧增加，一般PT的输出电流应<1mA，CT的输出电流应<10mA(一般为5mA左右)，取样电阻应<200Ω。
这部分是电量变送器的核心，通过它把不同的被测电量转换成相应的输出电量，相应于不同的被测电量而采用不同的转换电路。具体电路将在后面再详细介绍。
这部分电路的作用是输出变送器需要输出的电量，它的基本要求是：
a.具有一定的带负载能力；
b.恒定输出。即在一定的负载范围内，其输出值不受负载变化的影响，即在电压输出时，应为恒压输出，电流输出时应为恒流输出。
数字变送器
主要特点
1、数字量输出，采用光纤传输，可有效避免传输过程的损耗和电磁干扰；
2、双通道测量，可以是一路电压、一路电流或两路电压或两路电流的组合。每个通道的量程可配置。电压、电流组合可以实现功率测量，两个相同属性通道可用于实现微差测量；
3、同一个测量通道即可测量模拟量，又可测量脉冲量。
模拟量测量技术指标
带宽：100kHz；
采样频率：250kHz；
准确度：0.05级或0.1级；
电压测量范围：不同型号可涵盖1mV~1280V的交直流电压；
电流测量范围：不同型号可涵盖100uA~128A的交直流电流；
脉冲量测量技术指标
频率：0.1Hz~50kHz；
幅值：通模拟量输入范围；
波形：结合截止频率可设置的滤波器，可以测量任意信号的基波频率。
由于上述特性，使其既可以直接用于测量各种1280V/128A以下的电参量，又可与互感器、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、分压器、分流器、罗氏线圈等各种电量传感器配套测量更高的电压和更大的电流；还可与热电偶、流量、压力、位移、转速、扭矩、振动等传感器或其它类型的模拟量输出变送器配套使用测量各种非电量信号；相同属性的两个通道进行微差测量可方便的实现互感器校验仪等功能：
电流变送器
1、 将被测直流电流隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流电流； 
2、 低功耗、三重隔离、可靠性高；
A1单路直流电压高精度变送器
A1单路直流电压高精度变送器
3、 电流拔插端子接入、标准导轨（35mm）安装；
4、 广泛应用于各类工业电流在线隔离检测系统；
5、 体积小、外型尺寸(mm)：95(L)×37(W)×32(H)；
6、供电在11V~30V内通用；
1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，传输线可用非常便宜的更细的双绞线导线；
2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能抵抗降低干扰；
A1双路直流电压高精度变送器
A1双路直流电压高精度变送器
3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1～5V)这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；
4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等造成精度的差异；
5、将4mA用于零电平，使判断开路或传感器损坏(0mA状态)十分方便。
6、 在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件，有利于安全防雷防爆。
DH4-20mA电流变送器变送器模块是采用意法半导体(ST)ASIC芯片为实现无源交流隔离传感器(互感原理)的两线制电流遥测技术手段而定型生产的单片模块产品。无源交流隔离传感器(互感原理)输入的电压信号经整流滤波和I/V转换后输出一个随I1线性变化的直流电压信号U2，U2作为浮地控制信号去控制该模块输出4～20mA的标准化电流环路，该模块实现了无源交流隔离传感器信号变换为两根连接线路发送的呈线性比例的环路电流，接受器通过测量已知电阻RL两端的压降对环路电流进行检测。
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Rosemount5081系列防爆变送器