博大精深 细致入微
温度变送器的线性修正
2023-12-15
中科博微的温度变送器提供2~16点线性修正功能,修正一体化温度变送器的微小误差,下面以HART协议模块化温度变送器NCS-TT106H的2点线性修正为例,简述线性修正过程。
将一体化温度变送器的传感器置于温场中,配合中科博微提供的上位机组态件HartMPT、HART MODEM、高精度电流表对变送器进行多点线性修正。
(一) 变送器上线
在计算机上安装中科博微提供的 “HartMPT” HART协议上位机组态软件后,在桌面上会出现“HartMPT”的图标。
按下图连接计算机、HART MODEM、电流表以及装有NCS-TT106H的一体化温度变送器。
中科博微提供的HART MODEM可省去上图中的通信电阻(R)、直流电源(DC POWER)。
双击“HartMPT”上位机软件快捷方式图标,启动上位机组态软件,启动后的初始界面如下。
此过程中会出现“串口打开失败”的提示,点击“确定”即可。
接下来是设置串口参数,如下图所示:
单击“设置”菜单,选中“串口参数”并点击。
设定HART MODEM所用串口号,并确定。
勾选“USB Serial Port(COMx)”左侧选框,然后右击。选择“地址0-15”中的“地址0”,并单击。
上述地址是轮询地址,变送器出厂时的默认轮询地址为“0”,如果有改动则需要使用改动后的轮询地址轮询变送器。如不知改动后的轮询地址号,也可以使用 “全搜索”自动轮询全部地址。
“HartMPT”软件通过HART MODEM与变送器通信,如果轮询通信正确则在“USB Serial Port(COMx)”下出现地址为“Poling 0”的设备图标,如下图所示:
上图中“TAG00000“是变送器出厂时的工位号(TAG),如已更改则显示更改后的TAG号。
单击设备图标,在右侧将出现“基本信息“、”组态信息“、”传感器配置“、”线性修正“、”电流校准“、”变量监视“共6个菜单栏。并自动启动”基本信息“栏的读取与显示。
至此,变送器上线完成。
(二) 组态软件菜单栏
•基本信息
设备信息中的白地框是可以更改的信息,当更改后点击右侧“应用”,将更改结果下传至变送器。
•组态信息
“组态信息“信息栏可设置阻尼时间、主变量单位;选择低告警电流/高告警电流,并可改写告警电流值。
“无源设定”可直接输入量程上限/下限的数值,以设定量程上限/下限。
也可以使用”使用当前值设定“量程上限/下限,此时需要带传感器并将传感器处于量程上限/下限的温场中,此种设定是将实测温度值作为量程上限/下限,数值很可能不是整数。
所有设定均需单击“应用”下传至变送器。
•传感器配置
传感器设置可以在多种热电阻、热电偶中选择变送器配接的传感器类型,也可以选择0~500Ω、0~4000Ω、-100~+100mV的输入信号。以及热电阻的线制、热电偶的冷补偿方式。
传感器校验中“两线制零点校准”是将连接变送器至传感器的电缆电阻清零,需要将电缆在传感器处短接后,点击“两线制零点校准”。
“TC校准(外部mV信号)”是给变送器外接标准50mV信号,点击该按钮完成。
电阻信号需要按四线制接法接标准电阻。按0Ω(RTD零点校准)、400Ω(RTD满点校准(0_500R))、3200Ω(RTD满点校准(0_4000R))顺序依次给出标准电阻值,并点击相应按钮。
恢复设置中的“恢复出厂默认值”是将传感器类型、线制或冷端补偿、量程、单位等设置恢复为中科博微出厂时默认值。“保存为出厂值”,将当前配置保存为出厂值,再次点击“恢复出厂设置”按钮时,将恢复为这次保存的配置。“恢复出厂设置“,数据恢复到出厂状态。如果用户保存过出厂值,那么将恢复为用户保存的配置;否则,恢复到中科博微出厂默认状态。
•线性修正
变送器支持2-16个点的线性修正,用于将变送器与传感器组成一体变送器后的温场校正。变送器出厂时,已存储16个点的未做修正的线性数据组。可通过“读取修正“将变送器现有修正点及修正值读出。可根据实际需要,删除多余索引项。
•电流校准
电流校准功能用于校正变送器的4~20mA电流输出电路。可用高精度电流表做基准,也可以用高精度电压表配合高精度、低温漂电阻做基准。使用高精度电压表时,可以使用250Ω标准电阻,使用其它阻值电阻时需要手工输入电阻值。
校准点有2个,选择电流表时,“当前值“有两个选项,分别是4.000mA与20.000mA。选中1项,稳定后将高精度电流表示值填写在“调整值“的文字框中,点击“应用“。
选择电阻时,“当前值“的两个选项是4.000mA、20.000mA与电阻相乘的电压值。同理,在“调整值“的文字框中填写高精度电压表的示值。
“固定输出“栏中电流值,可命令变送器输出固定电流。用于命令变送器输出除校准点以外的、其它点固定电流值。高精度电流表可检验非校准点的电流输出。当需要输出的电流值不在列表中时,可手工输入需要的电流值。选中后,点击”进入固定电流模式“,变送器收到进入固定电流模式命令后,按选中的电流输出电流。此时,”进入固定电流模式“将自动变为”退出固定电流模式“。从电流表上读到电流值后,点击”退出固定电流模式“命令变送器恢复正常输出电流模式。
•变量监视
“变量监视“用于读取变送器中的数字测量量及数字电流值。
(三) 线性修正
以量程下限与量程上限两点修正为例。
点击“读取修正“,将从变送器读出保存的线性修正项。变送器出厂时,默认16个修正点。单击多余索引项,点击“删除“,保留2点修正。
“修正方式“分为”“数字量”、“模拟量”两个选项。数字量以HART通信读取的数字测量值为修正输入。模拟量以高精度电流表测量变送器输出的电流值为修正输入。
以下,以量程下限0℃、量程上限100℃、模拟量为例说明。
将一体化变送器插入温场,温场控制在0℃(最简单是盛有冰水混合的冰桶),稳定后,通过串接在变送器供电回路中的高精度电流测量电流值。可同时在“变量监视”界面,读取变送器数字量做参考。
在“线性修正”界面,单击索引1,在“目标值“中输入”4.000“,在”实测值“中输入高精度电流的实测值”3.983“,点击”修改“,将修正列入表格。
将插有一体化变送器的温场调整到100℃,稳定后测量一体变送器输出电流值。
等待温场稳定期间,可以先选中索引2,在“目标值“中输入”20.000“,在”实测值“中输入“20.000”,然后单击“修改”,再点击“写入修正“,先将索引1的修正结果保存到变送器。可以关闭软件与一体化变送器,待温场稳定后再用“读取修正”,将上次修正结果读到“HartMPT”软件中。
稳定后,可通过串接在变送器供电回路中的高精度电流测量电流值。可同时在“变量监视”界面,读取变送器数字量做参考。
选中索引2,在“目标值“中输入”20.000“,在”实测值“中输入串接在电流回路中高精度电流表的示值“19.9732”,然后点击“修改”,再点击“写入修正“。
至此,两个点的线性修正完成。
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