智能型微差压计的校准
来源: http://www.xiandabj.com/   发布时间: 2013-09-29 06:32   2358 次浏览   大小:  16px  14px  12px
该成果已用于天然气管网输送中,产品已被专业厂家使用,效果良好。以本课题所开发的嵌入式系统为平台,可以进一步开发基于电容式、电阻应变式传感器的其它类型的智能化变送器,将为我公司的产品升级换代,替代进口产品奠定良好基础,具有广阔的应用前景和较大的经济效益、社会效益。

DP200型精密微差压计传感器的特性曲线都有些差别,如零点迁移,温漂,电压变化量等,因此对每一个传感器,都需要进行校准和补偿,才能达到要求的精度。校准分为传感器微调和电流微调,传感器微调是为了校准传感器,电流微调是为了校准电流输出。


3 微压差计零点微调
由于传感器的离散特性,每个传感器的零点位置都和理想特性曲线不一样。
比较中的标准曲线和当前曲线可以看到,在零点当前曲线偏离标准曲线,零点微调的功能就是把整条特性曲线平移,知道零点和标准曲线重合,通过计算机进行调整的界面所示:智能微差压变送器零位微调画面

2微压差计满量程微调
在设定的20mA 压力处,如果外部加的压力和变送器测量的压力相差太远,则必须做满量程微调。其原理就是找到对应的20mA 压力在标准曲线中的采样值,计算出该采样值与当前实际的采样值的差值,并把差值和当前采样值都存储起来,以后就利用满量程微调和零位微调的差值和采样值,计算需要补偿的值。

3 微压差计输出标准电流信号微调
AD623 带有一个36 位的D/A,该D/A 输出为电流信号。AD623 有两种工作模式:正常模式和报警模式。在正常模式下,输出电流和输入数值之间的对应关系如下页图5-3-3。在报警模式下,输出电流和输入数值之间的对应关系如下。可以看到,在正常模式下,输入0000 时,输出最低为6mA,为了在6mA到报警电流之间不发生跳变,因此我们选择使用报警模式来输出电流,虽然这样降低了D/A的精度,却能实现正常电流和报警电流之间的缓变。通过大量实验,我们发现AD623 的线性非常好,但是对于不同的AD623,6mA 的数值和20mA 的数值却不一样,输出的电流总有微小的偏差,因此我们需要通过数字的方法对AD623 进行补偿,使AD623 输出的6mA 和20mA准确,这样才能计算其它电流值。

6 本章小结
本章首先介绍了DP200型精密微差压计的原理及通信模块的软、硬件设计,然后具体说明了智能型微差压变送器的调校步骤。实际调校的智能微差压变送器的准确度,在0-3KPa范围内,满足客户要求的0.2%的精度要求。

本文为了解决天然气流量测量过程中微差压变送器零位漂移、时间漂移、温度漂移这一技术难题,在大量查阅国内外文献的基础上,对不同测量原理的微差压传感器进行了研究,并参考了其它行业运用MSP630 系列单片机实现智能化的成功范例,设计了基于Honeywell 公司DP200型精密微差压计的智能型微差压变送器,取得了以下四个方面的研究思想:①建立了以DP200型精密微差压计的温度补偿数学模型,并对该传感器的静态特性、动态特性的进行了研究;②设计了基于MSP630F335 单片机的智能型微差压变送器的外围电路;③ 实现了通过数字放大量调整(K 系数)、小信号切除的思路进行变送器的温度补偿和线性化;④应用汇编语言和通信协议实现变送器的智能化。

工作是以西气东输、以气代煤、以气代油的IC 卡智能计量的微差压测量需求为背景,在前人工作的基础上所进行的深入和系统的研究,到达了课题立项的目的。通过实际调校,所试制的仪器校验结果与课题设计思路相符合。该成果已用于天然气管网输送中,产品已被专业厂家使用,效果良好。以本课题所开发的嵌入式系统为平台,可以进一步开发基于电容式、电阻应变式传感器的其它类型的智能化变送器,将为我公司的产品升级换代,替代进口产品奠定良好基础,具有广阔的应用前景和较大的经济效益、社会效益。

 

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