1、控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 1 -实验四、智能温度变送器一、实验目的1. 掌握智能温度变送器与感温元件的配套使用方法。2. 了解智能温度变送器相关参数的意义与设定方法。3. 正确使用 DBWQ 智能温度变送器。二、实验设备1. 智能温度变送器一台：DBWQ，0.5 级。2. 电阻箱一只：ZX32， 0.05 级，用于模 拟热电阻测 温。3. 直流 mV 信号发生器一台：0.05 级，用于模拟热电偶测温。三、DBWQ 智能温度变 送器简介温度变送器可以与各种热电偶、热电阻配套测温，将温度信号在测量变送范围内转换成 010mA DC 或 420mA
2、 DC 标准信号，作 为显 示、 记录仪表或调节器的输入信号，实现对温度的现实记录或自动控制。模拟式温度变送器有热电偶温度变送器、热电阻温度变送器、直流毫伏变送器（直流毫伏转换器）三个品种，又有四线制与两线制之分。每一个品种有多种规格，功能 单一。随着计算机技术、通信技术的发展， 单片机在仪器仪表中得到广泛应用。智能温度变送器以微处理器为基础，它由硬件和软件两大部分组成，具有一定程度的智能化。本实验中使用的 DBWQ 四线制智能温度变送器（交流供电），可以与各种分度号的热电阻、热电偶配接，显示实时温度，可以根据实际需要改变测 量变送范围输出 420mA DC 标准信号。如果选择通讯组件，可以与
3、上位机实时通讯 ，输出模数混合信号或全数字信号。与模拟式温度变送器相比具有功能强、精度高、稳定性好、性能可靠、操作方便等优点。控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 2 -1. 功能特点输入方式：具有 8 种分度号的工业用热电偶及 6 种分度号的工业用热电阻输入方式供用户选择。输出规 格：具有 010mA、420mA 等。采用软 件非线性处理技术，在整个测量范围内不存在非线性误差。采用先进的全自动数字本机调校系统，整机无调整电器。2. 技术参数精度： 0.5 级或 0.2 级，本实验使用的为 0.5 级。输入：可 设置热电偶 K、E、S、B、J、T、R、N
4、、热电 阻Pt100、Cu100、Cu50、BA1、BA2、G。热电 偶冷端补偿：050；1变 送范围：在各分度号测量范围内随意设置。负载能力： 电流输出最大 10V 压降，电压输出200k。 3. 功能与操作. 显示功能. 测量显示状 态：显示温度 测量值。. 设置显示状 态：显示菜 单提示符号，后 续显示该功能代码或工程量值。. 故障显示状态：输入信号超出测量范围或输入信号开路或短路 时闪烁显示，提示存在故障。故障排除，自动回到测量显示状态。. 键盘设置功能. 设定、确认键“SET”：用于设置菜单的进入及菜 单参数正序调出。参数 值可操作“” 、 “” 、 “”修改，改后按“SET” 键确
5、认。. 移位键 “”：用于被修改参数数位的选择，每按动一次被选定数小数点闪亮并控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 3 -右移一个数位。. 减少键“”：用于被选中修改数位值的减小，每按动一次该数位值减 1。持 续按 1 秒以上，操作数位会以指数方式连续减少直到释放或到最小值。. 增加键“”：用于被选中修改数位值的增加，每按动一次该数位值加 1。持续按 1 秒以上，操作数位会以指数方式连续增加直到释放或达到最大值。. 手自键“A/M”：进入一层菜单后，用于 进入二层菜单的操作及对菜单参数的逆序选择，在任意菜单参数时与“SET” 键同时按下释放后即可退出 设
6、置转入测量显示状态。四、DBWQ 智能温度变 送器与实验相关的设置1. 第一层菜单参数设置第一层菜单参数设置操作工可以进入，不需要密码，主要进行上下限报警参数进行设置。要 进入第二层菜单参数 设置，必 须经第一层菜 单后方可进入。在测量显示状态，按“SET”键一次，进入第一层菜单。显示第一报警提示符 SP1，再按一次“SET”键显示其设定数 值，若修改可操作 “” 、“”、 “”三键实现，修改后必须按SET 键确认。继续按 SET 键查看或修改其它参数设定值。本实验中使用的智能温度变送器，在第一层菜单中没有设置设定参数，进入第一层菜单后直接显示 END，出 现 END 结束提示符，按 SET
7、键显示 0，再按 SET 键显示转入测量显示状态。本实验不对 第一层菜单参数进行修改。2. 第二层菜单参数设置进入第二层菜单参数设置，只有工程师才有资格（需要密码）。要进入第二层菜单必须从第一层菜单进入，也就是 说必须先进入第一层菜单才可以进入第二层菜单。第二层菜单参数设置，主要包括输入方式（In ），即各种类型热电偶、热电阻分度号代控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 4 -码的设置；温度示值修正值（ -）的设置；变送输出类 型（Out）的设置；温度变送的下限值（0do）设置；温度 变送的上限 值（ouP）设置；变送输出下限 值（OE3 ）的校正；变送
8、输出上限值（OE4 ）的校正等。. 进入第二层菜单在第一层菜单显示 END 时，按一下 A/M 键屏幕显示提示符 SEL，按 SET 键显示“555”将其修改为“487”后，再按 SET 键即进入第二 层菜单首项 In。. 相关参数设置与本实验相关设置的参数名称、提示符、设定参数代码或参数值见表 1。表 1：与本实验有关的设置参数与代码设置的参数名称 参数名称提示符 代码或参数值输入方式设置 In 代码见表二温度示值修正 - 修正值变送输出类型设置 Out 00，01，02，03，04，05，06，07，08，09温度变送下限值设置 Odo 温度变送下限数值温度变送上限值设置 ouP 温度变送
9、上限数值. 输入方式 设置在 In 提示符出现后，按“SET”键，将 显示原来的输入方式代码，根据需要修改该输入方式代码，输入方式代码见表 2。在设定完成后按“SET”键确认。表 2：与本实验有关的 In 输入方式功能代码传感器 代码 测量范围K 型热电偶 00 01300E 型热电偶 01 0900Pt100 热电阻 20 -199600Cu50 热电阻 22 -50150控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 5 -注意：一旦选择相应输入方式代码，测量范围是固定的。该测量范围与温度变送范围不是同一概念，温度变送范围可在该测量范围内任意设置。. 温度示值
10、 修正当出现 -提示符后，按“SET”键，将显示原来温度指示修正值，根据需要可以修改。在设定完成后，按“SET”键确认，进入下一个 设置参数。. 输出方式的 设置当出现 Out 提示符后，按“SET”键，将 显示原来的变送输出类型代码，根据需要可以修改。本实验要求变送输出为 420mADC 信号，代码为01、03、05、07、09 中的任意一个，我们统一为 01。在设定完成后，按“SET”键确认，进入下一个设置参数。. 温度变送范 围的设置温度变送下限值设置：当出现 Odo 提示符后，按“SET”键，将显示温度变送下限值，根据需要可以修改。在设定完成后，按 “SET”键确认，进入下一个设置参数
11、。温度变送下限值设置：当出现 ouP 提示符，按“SET”键，将显示温度变送下限值，根据需要可以修改。在设定完成后，按 “SET”键确认，进入下一个设置参数。 . 其它设置当温度处于变送下限温度时，变送输出电流应为 4.00mA，如果偏离 4.00mA 可以是用 OE3 参数进行校正；当温度处于变送上限温度时，变送输出电流应为20.00mA，如果偏离 20.00mA 可以是用 OE4 参数进行校正。其目的，为了变送准控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 6 -确。这两项设置本实验不做要求。3. 退出参数设置从第二层设定菜单的设置状态回到测量显示状态，有三
12、种途径。. 设置完成后不按任何键，1 分钟左右自动返回测量显示状态。. 在第二 层 菜单中，一直按“SET”键，出现结束提示符 END，按一次“SET”键显示0，再按一次“SET”键自动返回测量显示状态。. 在任意菜单参数时，同时按下“SET”“A/M”键，立即退出参数设置转入测量显示状态。这是快速返回的方法。只有退出参数设置回到测量显示状态，变送器才能正常变送输出。五、DBWQ 智能温度变 送器面板及实验接线图智能温度变送器面板实验接线非常简单，如下图所示。热电阻接入方式，接电阻箱（三线制）热电偶接入方式，接 mV 信号发生器 上排接线端子表体测量显示状态，显示温度； 设置显示状态，显示参数
13、提示符、参数代码或参数值。增加键设定、确认键移位键减少键 手自键 3 2 2 . 3 DBWQ 智能温度变送器SET A/M控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 7 -下排接线端子 OUT 420mA 220V ACmA 表 接交流电源 接热电偶：为负， 为正。用 mV 信号发生器模拟热电偶产生的热电势。接热电阻：、 、，要求三 线制。用 电阻箱模拟热电阻。六、实验内容与步骤1. 配接热电偶感温元件注意：配接热电偶进行温度变送，内部具有自动温度补偿措施。mV 信号发生器调零后，切换到“输出”，再选择适当量程。 配接 E 型热电偶. 温度变送范 围为 0
14、800设置参数：In01； Out01； Odo0； ouP800； - 某一数值将实验数据填入表 3。表 3：E 型热电偶， 0800 温度变送范围实验数据 t0 （室温）变送温度 t（） 0 200 400 600 800EE（t，t 0） （mV）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）. 温度变送范 围 100 500设置参数：In01； Out01； Odo100； ouP500； - 某一数值 控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 8 -将实验数据填入表 4。
15、表 4：E 型热电偶，100500 温度变送范围实验数据 t0 （室温） 变送温度 t（） 100 200 300 400 500EE（t，t 0） （mV）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）配接 K 型热电偶. 温度变送范 围为 0 1200设置参数：In00； Out01； Odo0； ouP1200； - 某一数值将实验数据填入表 5。表 5：K 型热电偶，01200 温度变送范围实验数据 t0 （室温）变送温度 t（） 0 300 600 900 1200EK（t，t 0） （mV）输出电流理论值
16、（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）. 温度变送范 围为 200600设置参数：In00；Out01； Odo200； ouP600； - 某一数值将实验数据填入表 6。表 6：K 型热电偶，200600 温度变送范围实验数据 t0 （室温）变送温度 t（） 200 300 400 500 600EK（t，t 0） （mV）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 9 -实际输出电流值
17、（mA）2. 配接热电阻感温元件. 配接 Pt100 热电阻. 温度变送范 围为-100 500设置参数：In20； Out01； Odo-100； ouP500； -某一数值将实验数据填入表 7。表 7：Pt100 热电 阻，100500温度变送范围实验数据 变送温度 t（） -100 50 200 350 500Rt（）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）. 温度变送范 围为 0 400设置参数：In20； Out01； Odo0； ouP400； -某一数值将实验数据填入表 8。表 8：Pt100 热
18、电 阻， 0400温度变送范围实验数据变送温度 t（） 0 100 200 300 400Rt（）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）. 配接 Cu50 热电阻. 温度变送范 围为-50 150设置参数：In22； Out01； Odo-50； ouP150； -某一数值控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 10 -将实验数据填入表 9。表 9：Cu50 热电阻，-50150温度变送范围实验数据变送温度 t（） -50 0 50 100 150Rt（）输出电流理论值（
19、mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）. 温度变送范 围为 50 150的 Cu50 热电阻温度变送验证：设置参数：In22； Out01； Odo50； ouP150； -某一数值将实验数据填入表 10。表 10：Cu50 热电阻，50 150温度变送范围实验数据变送温度 t（） 50 75 100 125 150Rt（）输出电流理论值（mA） 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00温度指示值 t 示 （）实际输出电流值（mA）七、实验结论根据上述实验数据，按感温元件的分度号分别计算该温度变送器变送输出的相
20、对引用误差，确 认是符合 0.5 级 准确度要求。注意：电流变送输出的范围是 4.0020.00mA，所以变送输出的量程是 16mA。八、注意事项1.智能温度变送器输入信号要根据感温元件的类型接线，当感温元件是热电阻时，要求三线制。2.用 mV 信号发生器模拟热电偶输出热电势时，输出线不能短路。信号发生器使用前要控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 11 -先凋零（按调零按钮，调整调零电位器让显示器显示 0.000），让其处于输出状态，再 选择适当量程。3.配接热电偶时，该温度变送器具有冷端补偿功能。输入的信号应该是 E（t，t0）= E（t，0）- E
21、（t0，0）（mV）。t 为被测温度，t 0为室温。附录：分度表1. E 型 热电偶 冷端温度 0，热电动势（mV）工作端温度（） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0.000 0.059 0.118 0.176 0.235 0.295 0.354 0.413 0.472 0.53210 0.591 0.651 0.711 0.770 0.830 0.890 0.950 1.011 1.071 1.13120 1.192 1.252 1.313 1.373 1.434 1.495 1.556 1.617 1.678 1.739t（） 0 100 200 300 400 500 600E
22、（t，0）（mV） 0.000 6.317 13.419 21.033 28.943 36.999 45.085t（） 700 800 900E（t，0）（mV） 53.110 61.022 68.7832. K 型热电偶 冷端温度 0，热电动势（mV）工作端温度（） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0.000 0.039 0.079 0.119 0.158 0.198 0.238 0.277 0.317 0.35710 0.397 0.437 0.477 0.517 0.557 0.597 0.637 0.677 0.718 0.75820 0.798 0.838 0.879 0.
23、919 0.960 1.000 1.041 1.081 1.122 1.162t（） 0 100 200 300 400 500 600E（t，0）（mV） 0.000 4.095 8.137 12.207 16.395 20.640 24.902t（） 700 800 900 1000 1100 1200 1300控 制 仪 表 与 装 置 实 验 指 导 书 智 能 温 度 变 送 器- 12 -E（t，0 0）（mV） 29.128 33.277 37.325 41.269 45.108 48.828 52.3983. Pt100 热电 阻t（） -100 0 50 100 150 200Rt（） 60.25 100.00 119.40 138.50 157.31 175.84t（） 250 300 350 400 450 500Rt（） 194.07 212.02 229.67 247.04 264.11 280.904. Cu50 热电阻t（） -50 0 50 75 100Rt（） 39.24 50.00 60.70 66.05 71.40t（） 125 150Rt（） 76.76 82.13
