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(shí)，許多用戶使用時(shí)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(shí)，往往會對傳感器做出一些錯(cuò)誤的判斷，例如有人直接判定傳感器故障的原因。但是其實(shí)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(shí)，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(cuò)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(shí)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)與壓力成反比的高度線性、與鼓勵(lì)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(shí)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(shí)穩(wěn)固性好。高特性，低價(jià)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(yùn)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(gè)電容器。

　　當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，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(yùn)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(gè)16位計(jì)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(gè)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(shí)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(gè)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(shí)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(diǎn)，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(gè)術(shù)語有時(shí)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(gè)物理定律（或?qū)嶒?yàn)數(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(jià)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(jì)者設(shè)計(jì)，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(shí)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(diǎn)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(gè)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(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)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(shí)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(jià)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。