儀表試題之智能變送器篇節(jié)選自《儀表工試題集第二版》，儀表工通過本儀表試題可了解和熟悉智能變送器各方面專業(yè)知識，對儀表工在工作中選用和應(yīng)用智能變送器有極大幫助，值得大家收藏！

智能變送器相關(guān)的問答題

1、智能變送器是什么時候推出的?它有何特點？
20世紀(jì)80年代初，美國霍尼韋爾公司首先推出了ST3000系列智能壓力變送器，這是計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。隨后，世界上其他儀表公司也都推出了相類似的智能變送器。這些儀表的共同特點如下:
①在檢測部件中，除了壓力(差壓)傳感元件外，一般還有溫度傳感元件。產(chǎn)品采用微機(jī)械電子加工技術(shù)、超大規(guī)模的專用集成電路(ASIC)和表面安裝技術(shù)，因此儀表結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。體積很小。
②智能變送器的精度較高，一直都在±0.1%~±0.2%，單晶硅壓力變送器還能到±0.075%；測量范圍很寬，量程比達(dá)40、50、100甚至400；其他如溫度性能、靜壓性能、單向過載性能等也比以往的變送器有很大的提高。
③智能變送器可以在手持通信器(又稱手操器、手持終端)上遠(yuǎn)方設(shè)定儀表的零點和量程，因此智能變送器可以在不通信號壓力的情況下更改測量范圍，這對于人員難以到達(dá)的場合特別感到方便。
④智能變送器和DCS控制系統(tǒng)之間可實現(xiàn)數(shù)字通信，這就為全數(shù)字化的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)提供了條件。

2、在智能變送器中，有的公司同時有幾個系列，這是為什么？
答：智能變送器的精度很高。但在生產(chǎn)過程的檢側(cè)與控制中，有時并不需要儀表精度很高，它們只要求性能穩(wěn)定，測量相對準(zhǔn)確就可以了。同時，目前與智能變送器配套使用的其他設(shè)備和儀表往往精度較低，而系統(tǒng)的測量精確與否，則是由整個系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)共同決定的。例如和節(jié)流裝置配套的流量測量系統(tǒng)，若孔板的精度為±1.0%，智能變送器 的精度為±0。2%，記錄儀的精度為±0.25%，則整個系統(tǒng)的測量誤差為±1.05%，系統(tǒng)整體測量誤差計算方法在《怎樣判斷測量系統(tǒng)是否合乎工藝測量的技術(shù)要求》有詳細(xì)介紹。即使智能變送器精度提高了很多，系統(tǒng)精度的提高并不是成比例提高。為此，許多公司在開發(fā)昂貴的高性能的智能變送器的同時，還開發(fā)了性能較低，價格便宜的經(jīng)濟(jì)型智能變送器。例如昌暉儀表就生產(chǎn)3051和YR-ER100款智能變送器，3051系列為經(jīng)濟(jì)型智能變送器，YR-ER100系列為高性能高穩(wěn)定性單晶硅變送器。

3、智能變送器和DCS系統(tǒng)之間可否進(jìn)行數(shù)字通信？
答：智能變送器能否和DCS進(jìn)行數(shù)字通信，這要視具體情況而定。
①智能變送器和DCS系統(tǒng)之間如奴采用相同的通信協(xié)議，理論上是可以進(jìn)行數(shù)字通信的，但實際上往往有許多附加約定，否則無法通信。就是同一公司的智能變送器和DCS之間，例如采用DE協(xié)議的霍尼韋爾TDC-3000 DCS系統(tǒng)和ST3000智能變送器，如
果TDC-3000內(nèi)裝有智能卡(STI)，則可以和ST3000通信，如果裝的是4-20A模擬卡(高電平輸入卡)，則不能和ST3000進(jìn)行數(shù)字通信，只能進(jìn)行4-20mA模擬信號的單向傳輸。再例如遵守HART通信協(xié)議的橫河CENTUUN XL DCS系統(tǒng)也只能和它自己的智能變送器EJA配套使用，而且還需在系統(tǒng)內(nèi)配上數(shù)字檢測卡(ESC)，否則也只能傳送4-20mA的模擬值。
②不同公司的系統(tǒng)和智能變送器之間，雖然有報道稱，只要通信協(xié)議相同，便可進(jìn)行數(shù)字通信，但實際上卻很難做到。

4、富士和羅斯蒙特的智能變送器遵守HART通信協(xié)議，但羅斯蒙特的手持終端可以對富士智能變送器進(jìn)行編程組態(tài)，而富士的手持終端卻不能對羅斯蒙特智能變送器進(jìn)行編程組態(tài)，為什么？
答：HART通信協(xié)議基本上是由羅斯蒙特開發(fā)的，各儀表公司在研制智能變送器的初期，HART協(xié)議并沒有成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以各公司按各自的通信規(guī)程開發(fā)。后來HART協(xié)議成了統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后，許多儀表公司只是向這一標(biāo)準(zhǔn)靠攏，通過轉(zhuǎn)換的形式向這一標(biāo)準(zhǔn)過渡，所以羅斯蒙特的HART手持通信器可以對富士的智能變送器FCX-A/C進(jìn)行操作。但為了正確識別富士公司的產(chǎn)品型號，在手操器中必須裝有富士公司開發(fā)的專用支持文件。羅斯蒙特對其他遵守HART協(xié)議的智能變送器的操作也是如此。至于其他公司的手持終端，例如富士的FXW、橫河的BT200都不能對羅斯蒙特的3051C智能變送器進(jìn)行操作，也不能相互間或和別的支持HART的智能變送器通信。

5、什么是變送器的量程比，它有什么意義?
答：量程比是最大測量范圍(英丈簡寫URV或HRV)和最小測量范圍(英文簡寫LRV)之比。量程比大，調(diào)整的余地就大，可在工藝條件改變時，便于更改智能變送器的測量范圍，而不需要更換儀表，也可以減少庫存?zhèn)浔頂?shù)量，便于管理和防止資金積壓，所以智能變送器的量程比是一項十分重要的技術(shù)指標(biāo)。
傳統(tǒng)變送器的量程比有限，一般為6、7，最多不超過10，而現(xiàn)今的智能變送器的量程比很大，有40、50、100，甚至400的。

6、國產(chǎn)3051系列變送器會有模擬變送器和智能變送器之分？
答：所謂智能變送器，是指變送器內(nèi)裝有微處理器。可以在編程器(手持終端)上進(jìn)行組態(tài)，設(shè)定儀表零點和改變量程，能自己診斷故障。輸出數(shù)字信號，并能和相同通信協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信。而模擬變送器沒有這些功能。只能輸出4-20mA模擬信號，雖然它內(nèi)部也有微處理器，但只是用于處理信號。在國產(chǎn)3051壓力變送器中，這兩種儀表都有，它們之間的結(jié)構(gòu)差別在于一塊通信模板。如在變送器內(nèi)插上這一塊通信模板。儀表便是智能的了。
采用智能變送器，必須有手持通信器配套使用，否則儀表便無法進(jìn)行各項調(diào)整和設(shè)定修改各種參數(shù)。但從目前的狀況來說，智能變送器的主要優(yōu)點是可以在手持終端上設(shè)定零點和量程。至于和控制系統(tǒng)之間的通信，一般仍是4-20mA模擬信號的傳送，也就是說智能變送器的作用目前無法得到充分發(fā)揮。所以對于變送器使用數(shù)量不多的用戶來說，使用模擬變送器和智能變送器的效果是差不多的。而采用模擬變送器可以省去購買手持通信器，而且變送器的價格也較智能的便宜。所以國產(chǎn)3051壓力變送器設(shè)計了智能和模擬兩個系列的變送器以供用戶靈活選用。

7、下圖為手持通信暴和智能變送春的接線圖。圖中在三個位置上畫了手持通信協(xié)(分別為A、B、C)，但其中有一個不能通信，請問是哪一個?
答：手持通信器可以連到智能變送器的接線端子或其他任何連接處，包括連在負(fù)載電阻R兩端，但不能直接連在電源上。因為電源是低阻抗，在它兩端無法讀取信息，所以在C位置時手持通信器不能通信，而其他A和B位置手持通信器都可以操作。
負(fù)載電阻和回路電阻的阻值之和應(yīng)在250Ω-600Ω之間，太小了不能通信，太大了智能變送器無法工作。

8、智能變送器的校驗方法和普通模擬變送器的校驗方法是否相同？
答：智能變送器和普通變送器一樣，也是需要校驗的。如果校驗不合格，還需要進(jìn)行調(diào)整。校驗壓力變送器時，用壓力信號發(fā)生器向測量室通標(biāo)準(zhǔn)壓力信號，然后讀響應(yīng)的輸出電流，如果誤差超過允許值，則需要進(jìn)行調(diào)整。但智能變送器的調(diào)整，需要在手持通信器上進(jìn)行。零點校驗應(yīng)該在量程校驗之前。

9、EJA智能變送器內(nèi)藏顯示計有幾種顯示模式？如何設(shè)定？
答：對于變送器的輸出表為模擬指針表來說，它的顯示模式(即刻度)是不能變的，而且顯示模式的種類不多。但對于智能變送器的數(shù)字顯示表來說，因為可以組態(tài)，所以顯示模式很多，而且還可改變。
橫河EJA智能變送器的內(nèi)藏顯示計的顯示模式可以有五種：
①百分刻度?？潭确秶?5%~110%內(nèi)選擇，
通常選0-100%等分刻度。
②用戶刻度。這刻度由用戶訂貨時注明，也可以由用戶自己編程時設(shè)定，它通常顯示被側(cè)參數(shù)的實際值。例如測液位時顯示O-××m，測流量時顯示O-××m3/h，但單位在顯示表上是不顯示的，只顯
示數(shù)值。
③用戶刻度和百分刻度交替顯示。
④輸入壓力刻度。它顯示被測參數(shù)的輸入壓力，它也是被同參數(shù)的實際值顯示，但可以顯示單位。
⑤輸入壓力刻度和百分刻度交替顯示。
設(shè)定時，百分刻度的下限和上限分別設(shè)定在“C21”和“C22”寄存器內(nèi)，用戶刻度的下限和上限則設(shè)定在“D22”和“D21”寄存器內(nèi)。
 
智能變送器相關(guān)的判斷題
1、如果模擬變送器采用了微處理器，即成為智能變送器。(×)
分析：在變送器中，僅增加了微處理器，還不能說是智能變送器，而應(yīng)用微處理器產(chǎn)生下列功能的才稱為智能變送器：
①具有雙向通信能力!
②完善的自診斷功能
③優(yōu)良的技術(shù)性能，包括可靠的傳感器技術(shù)，寬廣的量程范圍，以及穩(wěn)定的壓力和溫度補(bǔ)正

2、變送器的量程比越大，則它的性能越好，所以在選用智能變送器時，主要應(yīng)根據(jù)它的量程比大小。(×)
分析：變送器的量程比是指最大側(cè)量范圍和最小測量范圍之比。量程比大，表示儀表的使用范圍寬。但是另一方面，使用量程和最大量程相差越大，則儀表的技術(shù)性能越差。例如某變送器的使用量程為最大量程的1/10時，儀表的精度為±0.1%，溫度附加誤差為±0.75%/55℃。但當(dāng)使用量程為最大量程的1/50時，儀表的精度降為±0.30%，溫度附加誤差為±2.75%/55℃。所以儀表的實際使用量程不能和最大量程相差太大。
為了合理地選擇使用量程，工業(yè)上提出了可用量程比的概念：它是當(dāng)使用量程時的儀表精度降為最大量程時的2.5倍時的量程比。這就是說，如果最大量程時的儀表基本允許誤差為±0.1%，則使用量程時的儀表基本允許誤差不要低于±0.25%。
 
3、手持通信器連到智能變送器回路時，一定要先把變送器電源關(guān)掉。(×)
分析：手持通信器連接到智能變送器回路時，變送器電源可以不關(guān)，但手持通信器的電源要關(guān)掉。如果在電源開著的時候連接到變送器回路，則有時會打亂變送器的程序，所以不能帶電連接。
 
4、手持通信器的兩根通信線是沒有極性的，正負(fù)可以隨便連。(√)
分析：手持通信器和智能變送器之間的通信信號是數(shù)字信號，所以沒有正負(fù)極。
 
5、智能變送器的零點既可以在手持通信器上調(diào)，也可以在表體上調(diào)。(√)
智能變送器的零點可以在表體上調(diào)整，但預(yù)先要在手持通信器上設(shè)定外調(diào)螺釘方可。
填空
在各公司的智能變送器中存在著兩種不同的通信協(xié)議，一種是HART通信協(xié)議，另一種是DE通信協(xié)議。
①將數(shù)字信號疊加在模擬信號上，兩者可同時傳輸?shù)氖?HART)協(xié)議；數(shù)字信號和模擬信號分開傳輸，當(dāng)傳送數(shù)字信號時，模擬信號需中斷的是(DE)協(xié)議。
②當(dāng)變送器進(jìn)行數(shù)字通信時，如果串在輸出回路中的電流表還能有穩(wěn)定的指示、則該變送器采用的是(HART)協(xié)議；如果電流表指針上下跳動無法讀出示值時，則該表采用的是(DE)協(xié)議。
③在數(shù)字通信時，以頻率的高低來代表邏輯“1”和“0”的協(xié)議是(HART)協(xié)議；而以脈沖電流的多少來代表邏輯“1”和“0”0的是(DE)協(xié)議。

盡管以上儀表試題不能涵蓋所有智能變送器相關(guān)內(nèi)容，但點滴知識的積累，對大家用好自己身邊的智能變送器和提高智能變送器安裝調(diào)試技能非常有益，另外智能變送器的選型大家請移步http://www.valheimcloud.com/product/list_84.html對這些產(chǎn)品詳細(xì)了解。