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按3·1節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越短,則測量的上限溫度就越高;而按3·2節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越長,則測量較低的高溫時其溫度分辨率就越高,因此二者之間必然有一個折衷。一般情況下,進入光路中的粉塵、水蒸汽以及其它一些選擇性吸收氣體如二氧化碳等,都會成為外界干擾而影響到儀器的測溫精度。圖5給出了在0·6~3·0μm內海平面300 m長度的路徑上大氣的透射光譜曲線[11]。結合圖5,考慮到前面得出的結論和PIN硅光電二極管的小可探測光功率及后面關于測溫精度的分析與討論,本文取系統(tǒng)的工作波長λ1=0·8μm。
順便提及,λ1=0·8μm既符合本儀器的測溫下限T=600 K處的PIN硅光電二極管的小可探測光功率要求,又滿足采用16位A/D轉換器件時的二次儀表測溫靈敏度的要求。進一步的研究還表明,它還能使發(fā)射率的測量精度達到優(yōu)。
3·4 基于系統(tǒng)抗反射輻射能力的考慮與波長帶寬的優(yōu)化選擇
探測器接收到的來自待測目標方向的紅外輻射,由待測表面自身的輻射和待測表面對周圍環(huán)境輻射的反射這兩部分組成。為討論上的方便,將待測表面的溫度記為T0。其輻射出射度可寫成
使用前面給出的參數(shù)值,利用式(1)及式(21),在T0=900 K、Ts=800 K的情況下作出的測溫不確定度隨波長帶寬的變化曲線,如圖6所示。
由圖6顯見,當Δλ≤20 nm時,Ts=800 K的背景輻射對測溫精度幾乎不產(chǎn)生什么影響(由背景輻射帶來的測溫不確定度僅為0·01%)。但當Δλ>20nm時,影響漸增。研究還表明,在更高溫度的背景輻射下,產(chǎn)生可觀測影響的波長帶寬的起點值變小,且隨著波長帶寬的增加,這種影響變得更明顯。結合本節(jié)的分析結果和探測器件的小可探測光功率要求,本文選擇Δλ=20 nm作為系統(tǒng)的波長帶寬。
3·5 測量精度
ελ的標準差極大地影響系統(tǒng)的測溫標準差。由誤差傳遞公式[10],容易導出ελ的標準差
顯見,波長越短,系統(tǒng)的測溫標準差就越小,這是本儀器采用近紅外波長作為工作波長的重要原因之一。使用3·2節(jié)中給出的技術參數(shù),以45#鋼作為測量對象,并取γ1=0·75、β=0·60。在測量距離約1 m的情況下,所得P1、P2的相對測量不確定度的典型值為|ΔP1/P1|≈|ΔP2/P2|≈0·5%。由式(19)、式(20)容易算出σελ≈1·7×10-2;對900 K的待測表面而言,計算可得σT≈1·19 K;σTT≈1·32%,這是比較的。
4 結 論
本文在研究探頭的溫度分辨率和儀器的相對溫度靈敏度的基礎上,結合光路中選擇性吸收氣體吸收影響的抑制以及考慮探測器的小可探測光功率,研究了儀器工作波長與波長帶寬的選取。得出實際測溫系統(tǒng)的波長及波長帶寬分別為λ1=0·8μm、Δλ=20 nm時,系統(tǒng)的測溫精度優(yōu)于0·3%,其測溫靈敏度也滿足實際需要,實驗結果見表1。
直流號隔離器 [1] 首先將變送器或儀表的號，通過半導體器件調制變換，然后通過光感或磁感器件進行隔離轉換，然后再進行解調變換回隔離前原號，同時對隔離后號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的號、電源、地之間獨立。
中文名 直流號隔離器 外文名 Dc signal isolator 類 別 隔離器 功 能 號、電源、地之間獨立 中介設備 光感或磁感器 領 域 工程技術 學 科 電力工程
說明：
智能隔離器是將輸入單路或雙路的電流或電壓號，變送輸出隔離的單路或雙路線性的電流或電壓號，并提高輸入、輸出、電源之間的電氣隔離性能。
供電方式
隔離器常見的供電方式有獨立供電、回路供電和輸出回路供電。
獨立供電的隔離器：
需要配備獨立20~35VDC的直流電源。這種方式的優(yōu)點是隔離傳輸精度高；電源、輸入、輸出之間完全隔離，多路系統(tǒng)供電電源不需隔離，可保證高抗干擾性能，輸入號可以變換為其它類型的型號。
回路供電的隔離器：
在實際工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，DCS、PLC或其他顯示儀表具有卡件內部供電的使用越來越廣泛。回路供電型隔離器又往往不能滿足這些卡件對號隔離傳輸精度要求高和二線制變送器配電電壓要求高的條件。因此，輸出回路供電型的隔離器既保留了獨立供電型隔離器的優(yōu)越性能，又滿足輸出回路供電接口的要求。
技術參數(shù)
系統(tǒng)傳輸準確度：±0.2%×F·S
溫度漂移：≤0.005%F·S/℃
工作溫度：工業(yè)級標準 -10～+55℃
輸入阻抗：電流：100Ω；電壓：500KV
電流輸出允許外接的負載阻抗：4-20mA輸出時0～500Ω；0-10mA輸出時0～1KΩ
電磁兼容：符合IEC61000-4-4：1995中所規(guī)定的第四類（惡劣工業(yè)現(xiàn)場）環(huán)境對產(chǎn)品的抗電磁干擾要求
輸入/輸出/電源/通訊/雙路間絕緣強度：≥1500AAC
儲運環(huán)境溫度：-40～+80℃
相對濕度：10-90%RH（40℃時）
供電電源：交流： AC 95～265V
直流：DC12V～32V（反接保護）
輸入功率：0.9～1.8W（與型號有關，詳見本手冊附錄中關于輸入功率的計算方法）
通訊接口：RS232 或 RS485，MODBUS軟件協(xié)議（選配）。
外形尺寸：寬×高×深：22.5×100×115mm
產(chǎn)品選購
隔離器
在隔離器選型時除了要確定隔離器的功能、適應前后端接口外，還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應時間等許多參數(shù)需要用戶謹慎選擇。
精度
隔離器的精度是非常重要的參數(shù)，精度的高低直接關系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現(xiàn)了隔離器的設計、制造水平。用戶在選用時應該選用精度高的產(chǎn)品。
輸出紋波
對隔離器精度產(chǎn)生影響的參數(shù)還有輸出紋波。輸出紋波的產(chǎn)生是由于隔離器使用DC/DC電路對隔離器的工作電源進行隔離給隔離器內部電路供電，輸入號也要先使用DC/DC電路調制成交流號然后經(jīng)過隔離部分電路進行號隔離，隔離后的號經(jīng)解調后再轉換成直流號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖號。隔離器內部存在的這種高頻的交流分量，就是產(chǎn)生輸出紋波的原因。這些高頻的交流分量它們的頻率一般都有幾百KHZ、諧波較多，對號的污染很難完全。如果輸出紋波較高，控制系統(tǒng)模擬量輸入模板采集到號的誤差就大，對于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時應要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。順連電子的各種系列隔離器均采用的濾波電路，較好的抑制了輸出紋波。用戶在選用時應該選用紋波小的產(chǎn)品。
電流變送器使用性能介紹：
●輸入負載：電流互感器CT：≤0.2VA
●超負荷能力：可承受2倍額定值（連續(xù)），10倍額定值（10s）
●精度：交流：±0.2%、±0.5%
●響應時間：＜400ms
●輸出電壓：0~10Vdc, 0~5Vdc
(負載電阻＝輸入電壓／10mAdc)
●輸出電流：0~20mAdc ,4~20mAdc
（負載電阻＝10Vdc／輸出電流）
●輸出波紋：≤0.5% RO
●工作環(huán)境溫度：0~50℃／小于80%相對濕度（無冷凝狀態(tài)）
●貯存環(huán)境溫濕度：-20~70℃／小于70%相對濕度（無冷凝狀態(tài)）
●耐壓強度：AC2KVrms／min
●絕緣阻抗：DC500V時大于100MΩ
●電磁兼容性：符合GB／T18268工業(yè)設備應用要求
生活中我們對于電流變送器還十分陌生，但它卻是很多行業(yè)的寵兒，對于它的常見故障，也需要充分的了解，才能更好的使用它。
1.殘存的壓力釋放不出，因此傳感器零位又下不來。排除此原因的*佳方法是將傳感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常更換密封圈再試。
2.是否符合供電要求；電源與變送器及負載設備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓號輸出。
3.用戶在選擇壓力傳感器及變送器時，應充分了解壓力測量系統(tǒng)的工況，根據(jù)需要合理選擇，使系統(tǒng)工作在*佳狀態(tài)，并可降低工程造價。
4.通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。
電流變送器帶動很多行業(yè)發(fā)展的過程中，也出現(xiàn)一系列讓人頭疼的問題，掌握它的*常見幾個故障問題都能方便的使用它。
電流變送器在單片機控制的許多應用場合，都要使用變送器來將單片機不能直接測量的號轉換成單片機可以處理的電模擬號，如電流變送器，壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。早期的變送器大多為電壓輸出型，即將測量號轉換為0-5V電壓輸出，這是運放直接輸出，號功率<0.05W,通過模擬/數(shù)字轉換電路轉換數(shù)字號供單片機讀取、控制。
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