众所周知温度是工业监测和控制系统中最基本的参数由于人们对工业测控系统的可靠性和精确性要求越来越高需要先进的测温技术和高精度测温设备的迫切性也便越来越强为提高测温系统的精度一方面应提高温度传感器的性能另一方面则应努力提高温度传感器信号到DCS PLC等接收设备的转换精度目前转换温度传感器的信号。

一、引言

主要有两种方式一种是通过DCS PLC 等系统的温度卡件来转换另一种则是通过温度变送器来转换与直接使用DCS PLC 系统温度卡件相比较使用温度变送器有以下好处：

①在现场将温度传感器的弱信号变为强电流电压信号从而传输的可靠性好抗无

线射频电磁干扰能力强

②可按实际应用设定量程从而比宽量程的温度卡件精度高

③输出信号为标准的电流电压信号便于整个系统的标准化

④不需专用导线与单独线槽采用二线制传输方式电源与信号共用一对电缆这给仪表布线

故障查找带来极大方便并可节省费用

⑤不需补偿导线不要求引线电阻平衡消除误差来源从而提高了测量精度

⑥与温度传感器接线盒安装为一体应用灵活并可在现场带表头指示温度

由此可见使用温度变送器是转换温度信号的较为理想的方式温度变送器在工业过程温度测控中起着十分重要的作用

二、概述

SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器是DDZ系列仪表中的现场安装式温度变送器单元，与工业热电偶、热电阻配套使用，它采用二线制传输方式（两根导线作为电源输入和信号输出的公用传输线）。将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA、0-10mA的输出信号.

该温度变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。它作为新一代测温仪表可广泛应用与冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门。

三、主要特点：

采用硅橡胶或环氧树脂密封结构，因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场环境安装使用。

现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用，直接输出4-20mA、0-10mA的输出信号。这样既节约了昂贵的补偿导线费用，又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力；

热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能；

精度高、功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定可靠；

适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构，也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用；

智能型温度变送器可通过HART调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护功能；

智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向，并显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例；

四、产品性能

量程可调且量程调整与零点调整互不影响

工作环境温度范围宽40~125℃

输出与被测温度成线性关系采取独创的非线性函数发生器电路只要传感器特性函数的二阶导数存在均可校正到线性度0.1%

具有高精度变阻式冷端补偿电路全温度范围内补偿精度0.5℃

内带漂移自校正系统在整个工作温度范围内保证测量精度

附有特殊的散热机构有效的控制热传导作用

抗干扰设计保证变送器在受到各种干扰下能够安全可靠工作适宜于现代电磁污染严重的环境

采用专用环氧树脂封装耐腐蚀抗震性好可靠性高

由于一体化温度变送器是现场安装式仪表现场环境条件恶劣特别是被测介质温度常常达到数百甚至上千摄氏度因热传导和热辐射现场温度很高所以温度变送器常工作在比室温高的多的恶劣环境中并且要求性能稳定可靠

SBWR/SBWZ温度变送器就是针对这种情况设计的。为保证稳定可靠变送器内部有温度漂移自校正系统与先进的工艺相结合保证电路能在-40~125℃的宽范围环境中稳定可靠的工作。对于热电偶温度变送器内含高精度的冷端补偿器在全温度范围内补偿精度为±0.5℃(S、R 型热电偶为±0.8℃)

五、工作原理

变送器电路模块由放大单元、线性校正单元、电压/电流转换、自校正电路、电压调整单元和反向保护电路等组成、对以热电偶为测温元件的变送器还包括有冷端补偿器、以热电阻为测温元件的还包括有R/V变换单元。电压调整电路将输入电压经稳压后给各部分供电，感温元件（热电偶、热电阻）传出的信号经过放大，由线性化器对信号与温度的非线性关系进行精确补偿，处理后的信号经V/I变换成4~20mADC电流输出。其原理框图如右：

SBWR/SBWZ隔离型温度变送器原理图：

六、技术参数

1、输入信号：热电偶：K、E、J、B、S、T、N。热电阻：Pt100、Cu50、Cu100(三线制、四线制)。智能型温度变送器的输入信号可通过手持器和PC机任意设置；

2、输出信号：在量程范围内输出4－20mA直流信号，与热电偶或热电阻的输入信号成线性或与温度成线性。智能型温度变送器输出4－20mA直流信号同时叠加符合HART标准协议通信；隔离式温度变送器：输入与输出相隔离，隔离电压500V，增加了抗共模干扰能力，更适合与计算机连网使用；

3、基本误差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS；

4、接线方式：二线制、三线制、四线制；

5、显示方式：四位LCD显示现场温度，智能型四位LCD可通过PC机或手持器设定使之显示现场温度、传感器值、输出电流和百分比例中的任一种参数；

6、工作电压：普通型号12V-35V，智能型12V-45V，额定工作电压为24V

7、允许负载电阻：500Ω（24VDC供电）；极限负载电阻R（max）=50(Vmin-12),例如在额定工作电压24V时，负载电阻可在0-600Ω范围内选择使用。

8、工作环境：a：环境温度-25-+80℃（常规型）；-25-+70℃（数显型）； -25-+75℃（智能型）

b：相对湿度：5%-95%

c：机械振动f≤50Hz，振幅≤0.15mm

d：无腐蚀气体或类似的环境；

9、 环境影响系数：δ≤0.05%/℃。

七、校验方法：

用于爆炸危险场所时，请注意防爆标志与防护等级；

机电一体化温度变送器安装的环境必须是在-20-+70℃内，当周围环境温度太高时，SBWZ/R信号转换器和显示模块可以与热电阻或热电偶分离安装。我厂配有分离安装变送器的专用防爆盒。

加电前，请仔细检查电源的正负极性，不能接错，否则可能造成不可知的后果。

SBW信号转换器模块用环氧树脂灌封固化，以加强其防震性能，并防湿、防腐、防潮。

温度变送器使用六个月后需进行校验。

热电偶温度变送器校验方法

设备要求：数字电压表一台；

按系统连接方法接线；

根据变送器铭牌上标明的传感器和量程范围，输入相应的阻值，使输出分别为1V和5V（可分别调整零点电位器和满度电位器）；

按量程十等分点输入各电势值，检查各温度输出是否符合精度范围；

按说明书技术指标进行测试，应符合技术要求。

热电阻温度变送器校验方法

设备要求：数字电压表一台；

按系统连接方法接线；

根据变送器铭牌上标明的传感器和量程范围，输入相应的阻值，使输出为1V和5V（可分别调整零点电位器和满度电位器）；

按量程十等分点输入各电阻值，检查各温度输出是否符合精度范围；

按说明书技术指标进行测试，应符合技术要求。