熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器大多采用兩線(xiàn)傳送方式，外形基本是一樣的?；?/span>誤差有±0.1%，±0.2%，±0.5%，智能溫度變送器精度0.1%，HART溫度變送器還具有HART通信功能。每個(gè)模擬型溫度變送器只能配合一種分度號(hào)的測(cè)溫元件使用；每個(gè)智能型溫度變送器可以配合不同分度號(hào)的熱電偶和熱電阻，只需要通過(guò)溫度變送器組態(tài)軟件設(shè)定輸入分度號(hào)類(lèi)型和量程即可。在調(diào)校前需要搞清楚，在量程范圍內(nèi)該溫度變送器的輸出電流信號(hào)，是與被測(cè)溫度成線(xiàn)性關(guān)系，還是與輸入的電信號(hào)成線(xiàn)性關(guān)系。

《溫度變送器的調(diào)校技能》介紹的調(diào)校方法是以不帶溫度傳感器的一體化溫度變送器為例。該方法是以精密電阻箱、直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)(或過(guò)程校驗(yàn)儀)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源，模擬測(cè)溫元件隨溫度變化而改變電量值的方法來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。用此方法時(shí)，還必須對(duì)熱電偶或熱電阻再單獨(dú)進(jìn)行校準(zhǔn)。




圖1    智能溫度變送器YR-ER213

熱電偶溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電偶溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)
熱電偶溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)如圖2所示。在《溫度變送器校驗(yàn)接線(xiàn)》 技術(shù)文章中有更詳細(xì)介紹。 



圖2  熱電偶溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)

2、熱電偶溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時(shí)，在溫度變送器輸入端接入直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)，電位差計(jì)的輸出信號(hào)為電動(dòng)勢(shì)，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)接上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。反接信號(hào)輸入線(xiàn)，使電位差計(jì)輸出校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)室溫(嚴(yán)格講是溫度變送器接線(xiàn)端子處的環(huán)境溫度)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。調(diào)整模擬變送器零點(diǎn)電位器(智能溫度變送器沒(méi)有零點(diǎn)電位器，通過(guò)組態(tài)軟件修改零點(diǎn)對(duì)應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使溫度變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿(mǎn)量程。正接信號(hào)輸入線(xiàn)，使電位差計(jì)輸出滿(mǎn)量程對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)(注意：該電動(dòng)勢(shì)為量程滿(mǎn)度的電動(dòng)勢(shì)減去室溫對(duì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后的值)，調(diào)整模擬溫度變送器滿(mǎn)量程電位器(智能溫度變送器沒(méi)有滿(mǎn)量程電位器，通過(guò)組態(tài)軟件修改上下限量程對(duì)應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實(shí)例對(duì)一臺(tái)配K分度號(hào)熱電偶，量程為0-1000℃的熱電偶溫度變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)室溫為7℃，通過(guò)查熱電偶分度表，7℃對(duì)應(yīng)熱電勢(shì)為0.277mV，1000℃對(duì)應(yīng)熱電勢(shì)為41.269mV，反接后，電位差計(jì)輸出0.277mV，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V則變送器輸出為4mA。改為正接，使電位差計(jì)輸出讀數(shù)為40.992mmV(40.992mmV=41.269-0.277)，調(diào)整滿(mǎn)量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,則變送器輸出為20mA。
⑤零點(diǎn)和滿(mǎn)量程調(diào)校完成后，就可以進(jìn)行全量程范圍的校準(zhǔn)工作。調(diào)校時(shí)變送器全量程范圍內(nèi)的校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)不能少于5點(diǎn)，并且要均勻分布。
⑥校準(zhǔn)時(shí)，先輸入各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)毫伏信號(hào)值，再測(cè)量變送器的輸出值。從溫度下限開(kāi)始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對(duì)應(yīng)的毫伏信號(hào)值，讀取并記錄溫度變送器的輸出值，直至溫度上限然后再?gòu)纳舷薜较孪奁椒€(wěn)改變輸入信號(hào)至各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測(cè)量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號(hào)時(shí)應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進(jìn)行測(cè)量誤差的計(jì)算，計(jì)算方法下節(jié)介紹。
⑦調(diào)校中如果參考端溫度不穩(wěn)定時(shí)，為保證變送器有正確的冷端補(bǔ)償功能，模擬毫伏輸入信號(hào)值可用下式計(jì)算。
E(t，t1)=E(t，t0)-E(t1，t0)
公式中E(t，t1)是測(cè)量端溫度為t，參考端溫度為t1時(shí)模擬輸入毫伏電勢(shì)值；E(t，t0)是測(cè)量端溫度為t，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢(shì)值；E(tl，t0)是測(cè)量端溫度為t1，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢(shì)值。
⑧對(duì)于量程可調(diào)的智能溫度變送器，改變量程時(shí)零點(diǎn)與滿(mǎn)量程需反復(fù)調(diào)試；熱電偶變送器在調(diào)試前需要預(yù)熱30min。

熱電阻溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電阻溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)
內(nèi)引線(xiàn)是熱電阻元件自身具備的引線(xiàn)方式，其通常位于保護(hù)管內(nèi)。熱電阻元件的內(nèi)引線(xiàn)有兩線(xiàn)、三線(xiàn)、四線(xiàn)制三種。因此，在調(diào)校因其接線(xiàn)方式也略有差別。圖3是與三線(xiàn)制熱電阻元件配合使用的熱電阻溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)圖。 



圖3 熱電阻溫度變送器調(diào)校接線(xiàn)圖
 
2、熱電阻溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時(shí)，在熱電阻變送器輸入端接入標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的輸出信號(hào)為電阻值，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端并聯(lián)接上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。改變電阻箱的電阻值，使之等于量程的下限值，調(diào)整模擬溫度變送器零點(diǎn)電位器(智能溫度變送器沒(méi)有零點(diǎn)電位器，通過(guò)組態(tài)軟件修改零點(diǎn)對(duì)應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整)使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿(mǎn)量程。改變電阻箱的電阻值，使其等于量程的上限值，調(diào)整滿(mǎn)量程電位器(智能溫度變送器沒(méi)有滿(mǎn)量程電位器，通過(guò)組態(tài)軟件修改上下限量程對(duì)應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實(shí)例：如有一臺(tái)輸入Pt100熱電阻，量程為0-400攝氏度的溫度變送器。正確接線(xiàn)后，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱輸出100Ω時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使熱電阻溫度變送器輸出電流為4mA。調(diào)整電阻箱使其輸出電阻值為247.09Ω(即熱電阻在400℃時(shí)所對(duì)應(yīng)的電阻值)，調(diào)整滿(mǎn)量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,使溫度變送器的輸出電流為20mA。
⑤零點(diǎn)和滿(mǎn)量程調(diào)校完成后，就可以進(jìn)行全量程范圍的調(diào)校工作。調(diào)校時(shí)變送器全量程范圍內(nèi)的校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)不能少于5點(diǎn)，并且要均勻分布。
⑥校準(zhǔn)時(shí)，先輸入各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的電阻信號(hào)值，再測(cè)量溫度變送器的輸出值。從溫度下限開(kāi)始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻信號(hào)值，讀取并記錄溫變送器的輸出值，直至溫度上限然后再?gòu)纳舷薜较孪奁椒€(wěn)改變輸入信號(hào)至各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測(cè)量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號(hào)時(shí)應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進(jìn)行測(cè)量誤差的計(jì)算，計(jì)算方法下節(jié)介紹。

誤差的計(jì)算方法
按國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《JJF 1183-2007 溫度變送器校準(zhǔn)規(guī)范》中，“6”校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法第6.2.1.2條"規(guī)定，有帶傳感器和不帶傳感器兩種校準(zhǔn)方法和測(cè)量誤差的計(jì)算公式，現(xiàn)摘錄于下:
a)帶傳感器的變送器在校準(zhǔn)時(shí)測(cè)量順序可以先從測(cè)量范圍的下限溫度開(kāi)始，然后自下而上依次測(cè)量。在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上，待溫度源內(nèi)的溫度足夠穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)量(一般不少于30min)：應(yīng)輪流對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值和變送器的輸出進(jìn)行反復(fù)6次讀數(shù)。按式(1)計(jì)算測(cè)量誤差：
公式(1)
 


--- 變送器各被校點(diǎn)的測(cè)量誤差（以輸出的量表示），mA或V；
--- 變送器被校點(diǎn)實(shí)際輸出的平均值，mA或V；
--- 變送器的輸出量程，mA或V；
--- 變送器的輸入量程，℃；
--- 變送器輸出的理論下限值，mA或V；
--- 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)得的平均溫度值，℃；
--- 變送器輸入范圍的下限值，℃。
b)不帶傳感器的變送器在校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從下限開(kāi)始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)值，讀取并記錄輸出值直至上限；然后反方向平穩(wěn)改變輸入信號(hào)依次到各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄輸出值直至下限。如此為一次循環(huán)，須進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測(cè)量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號(hào)應(yīng)足夠慢，以避免過(guò)沖。
注：在對(duì)熱電偶輸入的變送器(具有參考端溫度自動(dòng)補(bǔ)償)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，為獲得整數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)輸出值，各被校點(diǎn)的輸入信號(hào)應(yīng)為被校點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電量值減去補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)修正值。
測(cè)量誤差按式(2)計(jì)算：



---變送器被校點(diǎn)實(shí)際輸出，取多次測(cè)量的平均值，mA或V；
---變送器的輸出量程，mA或V；
---變送器的輸入量程，℃；
---變送器輸出的理論下限值，mA或V；
---變送器的輸入溫度值，即模擬熱電阻（或熱電偶）對(duì)應(yīng)的溫度值，℃；
---變送器輸入范圍的下限值，℃；
---補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)修正值，mV；
---熱電偶特性曲線(xiàn)各溫度測(cè)量點(diǎn)和斜率，對(duì)于某一溫度測(cè)量點(diǎn)可視為常數(shù)，mV/℃。
 
測(cè)量結(jié)果的處理 測(cè)量誤差可以用輸出的單位表示，也可以用溫度單位表示，或者以輸入(或輸出)的百分?jǐn)?shù)表示。 由于變送器的輸出通常都是溫度的線(xiàn)性函數(shù)，它們之間的折算可以按式(3)進(jìn)行：



---以輸入的溫度所表示的誤差，℃。
注：DDZ系列變送器中有些產(chǎn)品的輸出是熱電偶毫伏信號(hào)(或熱電阻的電阻信號(hào))的線(xiàn)性函數(shù)。此時(shí)，式(1)-式(3)中的t應(yīng)以毫伏信號(hào)(或電阻信號(hào))代替。

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