熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器大多采用兩線傳送方式，外形基本是一樣的。基本誤差有±0.1%，±0.2%，±0.5%，智能溫度變送器精度0.1%，HART溫度變送器還具有HART通信功能。每個(gè)模擬型溫度變送器只能配合一種分度號的測溫元件使用；每個(gè)智能型溫度變送器可以配合不同分度號的熱電偶和熱電阻，只需要通過溫度變送器組態(tài)軟件設(shè)定輸入分度號類型和量程即可。在調(diào)校前需要搞清楚，在量程范圍內(nèi)該溫度變送器的輸出電流信號，是與被測溫度成線性關(guān)系，還是與輸入的電信號成線性關(guān)系。

《溫度變送器的調(diào)校技能》介紹的調(diào)校方法是以不帶溫度傳感器的一體化溫度變送器為例。該方法是以精密電阻箱、直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)(或過程校驗(yàn)儀)作為標(biāo)準(zhǔn)信號源，模擬測溫元件隨溫度變化而改變電量值的方法來進(jìn)行校準(zhǔn)。用此方法時(shí)，還必須對熱電偶或熱電阻再單獨(dú)進(jìn)行校準(zhǔn)。




圖1    智能溫度變送器YR-ER213

熱電偶溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電偶溫度變送器調(diào)校接線
熱電偶溫度變送器調(diào)校接線如圖2所示。在《溫度變送器校驗(yàn)接線》 技術(shù)文章中有更詳細(xì)介紹。 



圖2  熱電偶溫度變送器調(diào)校接線

2、熱電偶溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時(shí)，在溫度變送器輸入端接入直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)，電位差計(jì)的輸出信號為電動(dòng)勢，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)接上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。反接信號輸入線，使電位差計(jì)輸出校驗(yàn)現(xiàn)場室溫(嚴(yán)格講是溫度變送器接線端子處的環(huán)境溫度)對應(yīng)的電動(dòng)勢。調(diào)整模擬變送器零點(diǎn)電位器(智能溫度變送器沒有零點(diǎn)電位器，通過組態(tài)軟件修改零點(diǎn)對應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使溫度變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿量程。正接信號輸入線，使電位差計(jì)輸出滿量程對應(yīng)的電動(dòng)勢(注意：該電動(dòng)勢為量程滿度的電動(dòng)勢減去室溫對應(yīng)電動(dòng)勢后的值)，調(diào)整模擬溫度變送器滿量程電位器(智能溫度變送器沒有滿量程電位器，通過組態(tài)軟件修改上下限量程對應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實(shí)例對一臺配K分度號熱電偶，量程為0-1000℃的熱電偶溫度變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)現(xiàn)場室溫為7℃，通過查熱電偶分度表，7℃對應(yīng)熱電勢為0.277mV，1000℃對應(yīng)熱電勢為41.269mV，反接后，電位差計(jì)輸出0.277mV，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V則變送器輸出為4mA。改為正接，使電位差計(jì)輸出讀數(shù)為40.992mmV(40.992mmV=41.269-0.277)，調(diào)整滿量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,則變送器輸出為20mA。
⑤零點(diǎn)和滿量程調(diào)校完成后，就可以進(jìn)行全量程范圍的校準(zhǔn)工作。調(diào)校時(shí)變送器全量程范圍內(nèi)的校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)不能少于5點(diǎn)，并且要均勻分布。
⑥校準(zhǔn)時(shí)，先輸入各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)溫度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)毫伏信號值，再測量變送器的輸出值。從溫度下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對應(yīng)的毫伏信號值，讀取并記錄溫度變送器的輸出值，直至溫度上限然后再從上限到下限平穩(wěn)改變輸入信號至各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號時(shí)應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進(jìn)行測量誤差的計(jì)算，計(jì)算方法下節(jié)介紹。
⑦調(diào)校中如果參考端溫度不穩(wěn)定時(shí)，為保證變送器有正確的冷端補(bǔ)償功能，模擬毫伏輸入信號值可用下式計(jì)算。
E(t，t1)=E(t，t0)-E(t1，t0)
公式中E(t，t1)是測量端溫度為t，參考端溫度為t1時(shí)模擬輸入毫伏電勢值；E(t，t0)是測量端溫度為t，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢值；E(tl，t0)是測量端溫度為t1，從熱電偶分度表上查出的毫伏電勢值。
⑧對于量程可調(diào)的智能溫度變送器，改變量程時(shí)零點(diǎn)與滿量程需反復(fù)調(diào)試；熱電偶變送器在調(diào)試前需要預(yù)熱30min。

熱電阻溫度變送器調(diào)校方法
1、熱電阻溫度變送器調(diào)校接線
內(nèi)引線是熱電阻元件自身具備的引線方式，其通常位于保護(hù)管內(nèi)。熱電阻元件的內(nèi)引線有兩線、三線、四線制三種。因此，在調(diào)校因其接線方式也略有差別。圖3是與三線制熱電阻元件配合使用的熱電阻溫度變送器調(diào)校接線圖。 



圖3 熱電阻溫度變送器調(diào)校接線圖
 
2、熱電阻溫度變送器的調(diào)校方法
①調(diào)校時(shí)，在熱電阻變送器輸入端接入標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的輸出信號為電阻值，在輸出端接上24VDC穩(wěn)壓電源，并在標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端并聯(lián)接上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表。
②先調(diào)零。改變電阻箱的電阻值，使之等于量程的下限值，調(diào)整模擬溫度變送器零點(diǎn)電位器(智能溫度變送器沒有零點(diǎn)電位器，通過組態(tài)軟件修改零點(diǎn)對應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)調(diào)整)使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使變送器的輸出為4mA。
③再調(diào)滿量程。改變電阻箱的電阻值，使其等于量程的上限值，調(diào)整滿量程電位器(智能溫度變送器沒有滿量程電位器，通過組態(tài)軟件修改上下限量程對應(yīng)參數(shù)值實(shí)現(xiàn)量程調(diào)整)，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V，即輸出為20mA。
④調(diào)校實(shí)例：如有一臺輸入Pt100熱電阻，量程為0-400攝氏度的溫度變送器。正確接線后，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱輸出100Ω時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為1.0000V，使熱電阻溫度變送器輸出電流為4mA。調(diào)整電阻箱使其輸出電阻值為247.09Ω(即熱電阻在400℃時(shí)所對應(yīng)的電阻值)，調(diào)整滿量程電位器，使數(shù)字電壓表讀數(shù)為5.0000V,使溫度變送器的輸出電流為20mA。
⑤零點(diǎn)和滿量程調(diào)校完成后，就可以進(jìn)行全量程范圍的調(diào)校工作。調(diào)校時(shí)變送器全量程范圍內(nèi)的校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)不能少于5點(diǎn)，并且要均勻分布。
⑥校準(zhǔn)時(shí)，先輸入各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)溫度對應(yīng)的電阻信號值，再測量溫度變送器的輸出值。從溫度下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對應(yīng)的電阻信號值，讀取并記錄溫變送器的輸出值，直至溫度上限然后再從上限到下限平穩(wěn)改變輸入信號至各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄溫度變送器的輸出值直至溫度下限。如此進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號時(shí)應(yīng)盡量緩慢，以避免出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，根據(jù)記錄就可進(jìn)行測量誤差的計(jì)算，計(jì)算方法下節(jié)介紹。

誤差的計(jì)算方法
按國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《JJF 1183-2007 溫度變送器校準(zhǔn)規(guī)范》中，“6”校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法第6.2.1.2條"規(guī)定，有帶傳感器和不帶傳感器兩種校準(zhǔn)方法和測量誤差的計(jì)算公式，現(xiàn)摘錄于下:
a)帶傳感器的變送器在校準(zhǔn)時(shí)測量順序可以先從測量范圍的下限溫度開始，然后自下而上依次測量。在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上，待溫度源內(nèi)的溫度足夠穩(wěn)定后方可進(jìn)行測量(一般不少于30min)：應(yīng)輪流對標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值和變送器的輸出進(jìn)行反復(fù)6次讀數(shù)。按式(1)計(jì)算測量誤差：
公式(1)
 


--- 變送器各被校點(diǎn)的測量誤差（以輸出的量表示），mA或V；
--- 變送器被校點(diǎn)實(shí)際輸出的平均值，mA或V；
--- 變送器的輸出量程，mA或V；
--- 變送器的輸入量程，℃；
--- 變送器輸出的理論下限值，mA或V；
--- 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測得的平均溫度值，℃；
--- 變送器輸入范圍的下限值，℃。
b)不帶傳感器的變送器在校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對應(yīng)的信號值，讀取并記錄輸出值直至上限；然后反方向平穩(wěn)改變輸入信號依次到各個(gè)被校點(diǎn)，讀取并記錄輸出值直至下限。如此為一次循環(huán)，須進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測量。在接近被校點(diǎn)時(shí)，輸入信號應(yīng)足夠慢，以避免過沖。
注：在對熱電偶輸入的變送器(具有參考端溫度自動(dòng)補(bǔ)償)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，為獲得整數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)輸出值，各被校點(diǎn)的輸入信號應(yīng)為被校點(diǎn)對應(yīng)的電量值減去補(bǔ)償導(dǎo)線修正值。
測量誤差按式(2)計(jì)算：



---變送器被校點(diǎn)實(shí)際輸出，取多次測量的平均值，mA或V；
---變送器的輸出量程，mA或V；
---變送器的輸入量程，℃；
---變送器輸出的理論下限值，mA或V；
---變送器的輸入溫度值，即模擬熱電阻（或熱電偶）對應(yīng)的溫度值，℃；
---變送器輸入范圍的下限值，℃；
---補(bǔ)償導(dǎo)線修正值，mV；
---熱電偶特性曲線各溫度測量點(diǎn)和斜率，對于某一溫度測量點(diǎn)可視為常數(shù)，mV/℃。
 
測量結(jié)果的處理 測量誤差可以用輸出的單位表示，也可以用溫度單位表示，或者以輸入(或輸出)的百分?jǐn)?shù)表示。 由于變送器的輸出通常都是溫度的線性函數(shù)，它們之間的折算可以按式(3)進(jìn)行：



---以輸入的溫度所表示的誤差，℃。
注：DDZ系列變送器中有些產(chǎn)品的輸出是熱電偶毫伏信號(或熱電阻的電阻信號)的線性函數(shù)。此時(shí)，式(1)-式(3)中的t應(yīng)以毫伏信號(或電阻信號)代替。

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