儀表試題之智能變送器篇節(jié)選自《儀表工試題集第二版》，儀表工通過(guò)本儀表試題可了解和熟悉智能變送器各方面專業(yè)知識(shí)，對(duì)儀表工在工作中選用和應(yīng)用智能變送器有極大幫助，值得大家收藏！

智能變送器相關(guān)的問(wèn)答題

1、智能變送器是什么時(shí)候推出的?它有何特點(diǎn)？
20世紀(jì)80年代初，美國(guó)霍尼韋爾公司首先推出了ST3000系列智能壓力變送器，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。隨后，世界上其他儀表公司也都推出了相類似的智能變送器。這些儀表的共同特點(diǎn)如下:
①在檢測(cè)部件中，除了壓力(差壓)傳感元件外，一般還有溫度傳感元件。產(chǎn)品采用微機(jī)械電子加工技術(shù)、超大規(guī)模的專用集成電路(ASIC)和表面安裝技術(shù)，因此儀表結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。體積很小。
②智能變送器的精度較高，一直都在±0.1%~±0.2%，單晶硅壓力變送器還能到±0.075%；測(cè)量范圍很寬，量程比達(dá)40、50、100甚至400；其他如溫度性能、靜壓性能、單向過(guò)載性能等也比以往的變送器有很大的提高。
③智能變送器可以在手持通信器(又稱手操器、手持終端)上遠(yuǎn)方設(shè)定儀表的零點(diǎn)和量程，因此智能變送器可以在不通信號(hào)壓力的情況下更改測(cè)量范圍，這對(duì)于人員難以到達(dá)的場(chǎng)合特別感到方便。
④智能變送器和DCS控制系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，這就為全數(shù)字化的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)提供了條件。

2、在智能變送器中，有的公司同時(shí)有幾個(gè)系列，這是為什么？
答：智能變送器的精度很高。但在生產(chǎn)過(guò)程的檢側(cè)與控制中，有時(shí)并不需要儀表精度很高，它們只要求性能穩(wěn)定，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確就可以了。同時(shí)，目前與智能變送器配套使用的其他設(shè)備和儀表往往精度較低，而系統(tǒng)的測(cè)量精確與否，則是由整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)共同決定的。例如和節(jié)流裝置配套的流量測(cè)量系統(tǒng)，若孔板的精度為±1.0%，智能變送器 的精度為±0。2%，記錄儀的精度為±0.25%，則整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量誤差為±1.05%，系統(tǒng)整體測(cè)量誤差計(jì)算方法在《怎樣判斷測(cè)量系統(tǒng)是否合乎工藝測(cè)量的技術(shù)要求》有詳細(xì)介紹。即使智能變送器精度提高了很多，系統(tǒng)精度的提高并不是成比例提高。為此，許多公司在開發(fā)昂貴的高性能的智能變送器的同時(shí)，還開發(fā)了性能較低，價(jià)格便宜的經(jīng)濟(jì)型智能變送器。例如昌暉儀表就生產(chǎn)3051和YR-ER100款智能變送器，3051系列為經(jīng)濟(jì)型智能變送器，YR-ER100系列為高性能高穩(wěn)定性單晶硅變送器。

3、智能變送器和DCS系統(tǒng)之間可否進(jìn)行數(shù)字通信？
答：智能變送器能否和DCS進(jìn)行數(shù)字通信，這要視具體情況而定。
①智能變送器和DCS系統(tǒng)之間如奴采用相同的通信協(xié)議，理論上是可以進(jìn)行數(shù)字通信的，但實(shí)際上往往有許多附加約定，否則無(wú)法通信。就是同一公司的智能變送器和DCS之間，例如采用DE協(xié)議的霍尼韋爾TDC-3000 DCS系統(tǒng)和ST3000智能變送器，如
果TDC-3000內(nèi)裝有智能卡(STI)，則可以和ST3000通信，如果裝的是4-20A模擬卡(高電平輸入卡)，則不能和ST3000進(jìn)行數(shù)字通信，只能進(jìn)行4-20mA模擬信號(hào)的單向傳輸。再例如遵守HART通信協(xié)議的橫河CENTUUN XL DCS系統(tǒng)也只能和它自己的智能變送器EJA配套使用，而且還需在系統(tǒng)內(nèi)配上數(shù)字檢測(cè)卡(ESC)，否則也只能傳送4-20mA的模擬值。
②不同公司的系統(tǒng)和智能變送器之間，雖然有報(bào)道稱，只要通信協(xié)議相同，便可進(jìn)行數(shù)字通信，但實(shí)際上卻很難做到。

4、富士和羅斯蒙特的智能變送器遵守HART通信協(xié)議，但羅斯蒙特的手持終端可以對(duì)富士智能變送器進(jìn)行編程組態(tài)，而富士的手持終端卻不能對(duì)羅斯蒙特智能變送器進(jìn)行編程組態(tài)，為什么？
答：HART通信協(xié)議基本上是由羅斯蒙特開發(fā)的，各儀表公司在研制智能變送器的初期，HART協(xié)議并沒有成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以各公司按各自的通信規(guī)程開發(fā)。后來(lái)HART協(xié)議成了統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后，許多儀表公司只是向這一標(biāo)準(zhǔn)靠攏，通過(guò)轉(zhuǎn)換的形式向這一標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡，所以羅斯蒙特的HART手持通信器可以對(duì)富士的智能變送器FCX-A/C進(jìn)行操作。但為了正確識(shí)別富士公司的產(chǎn)品型號(hào)，在手操器中必須裝有富士公司開發(fā)的專用支持文件。羅斯蒙特對(duì)其他遵守HART協(xié)議的智能變送器的操作也是如此。至于其他公司的手持終端，例如富士的FXW、橫河的BT200都不能對(duì)羅斯蒙特的3051C智能變送器進(jìn)行操作，也不能相互間或和別的支持HART的智能變送器通信。

5、什么是變送器的量程比，它有什么意義?
答：量程比是最大測(cè)量范圍(英丈簡(jiǎn)寫URV或HRV)和最小測(cè)量范圍(英文簡(jiǎn)寫LRV)之比。量程比大，調(diào)整的余地就大，可在工藝條件改變時(shí)，便于更改智能變送器的測(cè)量范圍，而不需要更換儀表，也可以減少庫(kù)存?zhèn)浔頂?shù)量，便于管理和防止資金積壓，所以智能變送器的量程比是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)指標(biāo)。
傳統(tǒng)變送器的量程比有限，一般為6、7，最多不超過(guò)10，而現(xiàn)今的智能變送器的量程比很大，有40、50、100，甚至400的。

6、國(guó)產(chǎn)3051系列變送器會(huì)有模擬變送器和智能變送器之分？
答：所謂智能變送器，是指變送器內(nèi)裝有微處理器?？梢栽诰幊唐?手持終端)上進(jìn)行組態(tài)，設(shè)定儀表零點(diǎn)和改變量程，能自己診斷故障。輸出數(shù)字信號(hào)，并能和相同通信協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信。而模擬變送器沒有這些功能。只能輸出4-20mA模擬信號(hào)，雖然它內(nèi)部也有微處理器，但只是用于處理信號(hào)。在國(guó)產(chǎn)3051壓力變送器中，這兩種儀表都有，它們之間的結(jié)構(gòu)差別在于一塊通信模板。如在變送器內(nèi)插上這一塊通信模板。儀表便是智能的了。
采用智能變送器，必須有手持通信器配套使用，否則儀表便無(wú)法進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整和設(shè)定修改各種參數(shù)。但從目前的狀況來(lái)說(shuō)，智能變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以在手持終端上設(shè)定零點(diǎn)和量程。至于和控制系統(tǒng)之間的通信，一般仍是4-20mA模擬信號(hào)的傳送，也就是說(shuō)智能變送器的作用目前無(wú)法得到充分發(fā)揮。所以對(duì)于變送器使用數(shù)量不多的用戶來(lái)說(shuō)，使用模擬變送器和智能變送器的效果是差不多的。而采用模擬變送器可以省去購(gòu)買手持通信器，而且變送器的價(jià)格也較智能的便宜。所以國(guó)產(chǎn)3051壓力變送器設(shè)計(jì)了智能和模擬兩個(gè)系列的變送器以供用戶靈活選用。

7、下圖為手持通信暴和智能變送春的接線圖。圖中在三個(gè)位置上畫了手持通信協(xié)(分別為A、B、C)，但其中有一個(gè)不能通信，請(qǐng)問(wèn)是哪一個(gè)?
答：手持通信器可以連到智能變送器的接線端子或其他任何連接處，包括連在負(fù)載電阻R兩端，但不能直接連在電源上。因?yàn)殡娫词堑妥杩?，在它兩端無(wú)法讀取信息，所以在C位置時(shí)手持通信器不能通信，而其他A和B位置手持通信器都可以操作。
負(fù)載電阻和回路電阻的阻值之和應(yīng)在250Ω-600Ω之間，太小了不能通信，太大了智能變送器無(wú)法工作。

8、智能變送器的校驗(yàn)方法和普通模擬變送器的校驗(yàn)方法是否相同？
答：智能變送器和普通變送器一樣，也是需要校驗(yàn)的。如果校驗(yàn)不合格，還需要進(jìn)行調(diào)整。校驗(yàn)壓力變送器時(shí)，用壓力信號(hào)發(fā)生器向測(cè)量室通標(biāo)準(zhǔn)壓力信號(hào)，然后讀響應(yīng)的輸出電流，如果誤差超過(guò)允許值，則需要進(jìn)行調(diào)整。但智能變送器的調(diào)整，需要在手持通信器上進(jìn)行。零點(diǎn)校驗(yàn)應(yīng)該在量程校驗(yàn)之前。

9、EJA智能變送器內(nèi)藏顯示計(jì)有幾種顯示模式？如何設(shè)定？
答：對(duì)于變送器的輸出表為模擬指針表來(lái)說(shuō)，它的顯示模式(即刻度)是不能變的，而且顯示模式的種類不多。但對(duì)于智能變送器的數(shù)字顯示表來(lái)說(shuō)，因?yàn)榭梢越M態(tài)，所以顯示模式很多，而且還可改變。
橫河EJA智能變送器的內(nèi)藏顯示計(jì)的顯示模式可以有五種：
①百分刻度?？潭确秶?guó)在-5%~110%內(nèi)選擇，
通常選0-100%等分刻度。
②用戶刻度。這刻度由用戶訂貨時(shí)注明，也可以由用戶自己編程時(shí)設(shè)定，它通常顯示被側(cè)參數(shù)的實(shí)際值。例如測(cè)液位時(shí)顯示O-××m，測(cè)流量時(shí)顯示O-××m3/h，但單位在顯示表上是不顯示的，只顯
示數(shù)值。
③用戶刻度和百分刻度交替顯示。
④輸入壓力刻度。它顯示被測(cè)參數(shù)的輸入壓力，它也是被同參數(shù)的實(shí)際值顯示，但可以顯示單位。
⑤輸入壓力刻度和百分刻度交替顯示。
設(shè)定時(shí)，百分刻度的下限和上限分別設(shè)定在“C21”和“C22”寄存器內(nèi)，用戶刻度的下限和上限則設(shè)定在“D22”和“D21”寄存器內(nèi)。
 
智能變送器相關(guān)的判斷題
1、如果模擬變送器采用了微處理器，即成為智能變送器。(×)
分析：在變送器中，僅增加了微處理器，還不能說(shuō)是智能變送器，而應(yīng)用微處理器產(chǎn)生下列功能的才稱為智能變送器：
①具有雙向通信能力!
②完善的自診斷功能
③優(yōu)良的技術(shù)性能，包括可靠的傳感器技術(shù)，寬廣的量程范圍，以及穩(wěn)定的壓力和溫度補(bǔ)正

2、變送器的量程比越大，則它的性能越好，所以在選用智能變送器時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)它的量程比大小。(×)
分析：變送器的量程比是指最大側(cè)量范圍和最小測(cè)量范圍之比。量程比大，表示儀表的使用范圍寬。但是另一方面，使用量程和最大量程相差越大，則儀表的技術(shù)性能越差。例如某變送器的使用量程為最大量程的1/10時(shí)，儀表的精度為±0.1%，溫度附加誤差為±0.75%/55℃。但當(dāng)使用量程為最大量程的1/50時(shí)，儀表的精度降為±0.30%，溫度附加誤差為±2.75%/55℃。所以儀表的實(shí)際使用量程不能和最大量程相差太大。
為了合理地選擇使用量程，工業(yè)上提出了可用量程比的概念：它是當(dāng)使用量程時(shí)的儀表精度降為最大量程時(shí)的2.5倍時(shí)的量程比。這就是說(shuō)，如果最大量程時(shí)的儀表基本允許誤差為±0.1%，則使用量程時(shí)的儀表基本允許誤差不要低于±0.25%。
 
3、手持通信器連到智能變送器回路時(shí)，一定要先把變送器電源關(guān)掉。(×)
分析：手持通信器連接到智能變送器回路時(shí)，變送器電源可以不關(guān)，但手持通信器的電源要關(guān)掉。如果在電源開著的時(shí)候連接到變送器回路，則有時(shí)會(huì)打亂變送器的程序，所以不能帶電連接。
 
4、手持通信器的兩根通信線是沒有極性的，正負(fù)可以隨便連。(√)
分析：手持通信器和智能變送器之間的通信信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，所以沒有正負(fù)極。
 
5、智能變送器的零點(diǎn)既可以在手持通信器上調(diào)，也可以在表體上調(diào)。(√)
智能變送器的零點(diǎn)可以在表體上調(diào)整，但預(yù)先要在手持通信器上設(shè)定外調(diào)螺釘方可。
填空
在各公司的智能變送器中存在著兩種不同的通信協(xié)議，一種是HART通信協(xié)議，另一種是DE通信協(xié)議。
①將數(shù)字信號(hào)疊加在模擬信號(hào)上，兩者可同時(shí)傳輸?shù)氖?HART)協(xié)議；數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)分開傳輸，當(dāng)傳送數(shù)字信號(hào)時(shí)，模擬信號(hào)需中斷的是(DE)協(xié)議。
②當(dāng)變送器進(jìn)行數(shù)字通信時(shí)，如果串在輸出回路中的電流表還能有穩(wěn)定的指示、則該變送器采用的是(HART)協(xié)議；如果電流表指針上下跳動(dòng)無(wú)法讀出示值時(shí)，則該表采用的是(DE)協(xié)議。
③在數(shù)字通信時(shí)，以頻率的高低來(lái)代表邏輯“1”和“0”的協(xié)議是(HART)協(xié)議；而以脈沖電流的多少來(lái)代表邏輯“1”和“0”0的是(DE)協(xié)議。

盡管以上儀表試題不能涵蓋所有智能變送器相關(guān)內(nèi)容，但點(diǎn)滴知識(shí)的積累，對(duì)大家用好自己身邊的智能變送器和提高智能變送器安裝調(diào)試技能非常有益，另外智能變送器的選型大家請(qǐng)移步http://prosperiteweb.com/product/list_84.html對(duì)這些產(chǎn)品詳細(xì)了解。