压力变送器.doc

辽宁工业大学信号变换综合设计课程设计(论文)题目:压力变送器设计院(系):电气工程学院专业班级:测控112学号:8学生姓名:王作洲指导教师:杨汇军起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:测控技术与仪器学号8学生姓名王作洲专业班级测控112设计题目压力变送器设计课程设计(论文)任务设计任务:目前压力变送器应用较为广泛,设计一款实用压力变送器,能够准确的测量压力信号,进行放大滤波后,转换为4~20mA电流信号输出。可自行选择一种压力传感器,同时根据传感器特点设计相应的信号处理电路。设计相应电路,确定元件参数;进行电路仿真;或进行电路板焊接,电路板焊接后,利用一只采样电阻取压,然后用万用表检测输出相应电压值即可。技术要求:输入信号:选择压力传感器,信号放大至0~5V电压信号;输出信号:4~20mA电流信号;要求线性转换环境温度:-30~+40°C;传感器(敏感元件):自行选择传感器类型,自己设计放大电路说明书要求:,符合学校要求;,光电测量原理(公式)及具体的实现方案、电路器件型号、参数等;硬件电路应用protel绘制,并且进行电路板焊接、调试;不能采用单片机设计。,撰写、打印设计说明书一份,详细阐述系统的设计过程,字数应在4000字以上。进度计划1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的设计要求。(2天)2、选择压力传感器、设计硬件电路图。(2天)3、计算器件参数、选择元器件型号绘制硬件电路图。(3天)4、仿真调试或硬件电路焊接、调试。(2天)5、撰写、打印设计说明书、答辩。(1天)指导教师评语及成绩平时:论文质量:答辩:指导教师签字:总成绩:年月日注:成绩:平时40%论文质量40%答辩20%以百分制计算摘要在工业控制领域压力是一个非常重要的参数。在许多场合压力传感器安装在测试点附近,接收装置远距离控制,所以要求信号传输线数量少、损耗小、抗干扰能力强。本设计完成一个输出4~20mA的压力变送器。本设计采用压力变送器进行测量,能够准确的测量压力信号。传感器输出信号经过放大滤波后,转换为4~20mA电流信号输出。文中对传感器的输出的0~100mV信号使用三运放高共模抑制比放大电路进行放大50倍,经过无限增益多路反馈型二阶低通滤波器电路去除信号中的高频干扰,最后V/I转换电路将滤波后的电信号进行V/I转换,用万用表测量输出电流在性能方面,基本实现设计要求,能够将传感器输出的0~100mV信号转化为4~20mA电流信号。器件简单,成本低廉,抗干扰能力强,对于干扰严重的工作区,可以实现准确的测量。关键词:压力;传感器;模拟电路;V/I转换目录第1章绪论 国内外现状 变送器要求 本设计的技术指标 2第2章总体设计 方案设计 压力变送器工作原理 压力测量方法 4第3章电路设计 压力传感器的选型 放大电路及参数计算 滤波电路及参数计算 V/I转换电路图及其参数计算 8第4章设计仿真分析 仿真结果 误差分析 13第5章课程设计总结 14参考文献 15附录Ⅰ 16附录Ⅱ 17绪论国内外现状压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表,常常在高温、低温、腐蚀、振动、冲击等环境中工作。在石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场控制中应用非常广泛。压力变送器按测量机理来分,最常用的有电容式、电感式、扩散硅、振弦式等。近几年来ABB、YOKOGAVA等公司又推出单晶硅谐振式和复合固态硅为测量机理的新型变送器,其各方面性能进一步提高;按结构形式变送器将其分为模拟式、智能式和数字智能式三代产品。上世纪80年代我国自行建设的水泥厂,大多采用西安仪表厂引进的罗斯蒙特公司的1151系列变送器,%以外,%,它的特点是采用4mA~20mA传输的模拟仪表,就地显示表头为指针式,量程比在6:1左右,稳定性为6个月,这是第一代模拟式变送器。第二代产品是智能变送器,所谓智能的概念是:传感器和变送器是由微处理器驱动,并且具有通信与自我诊断的能力。美国Honeywell公司在1983年最早推出智能变送器ST3000,1989年又推出全数字双向协议的智能变送器,以后包括罗斯蒙特在内的许多公司,也纷纷推出智能变送器。智能压力变送器除了有高精确度(%~%),大量程比(最大可到100:1)和高稳定性(1~5年)外,它一般带有HART协议或本公司的协议,如ABB的BaileyFSK,YOKOGAVA的BRAIN协议,后期的产品还带有符合现场总线国际标准的FF或PROFIBUS-PA协议,它就地显示