隨著集成電路的廣泛應(yīng)用，其性能不斷提高，并且成本大幅降低，使得微處理器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分普遍。智能壓力或差壓變送器就是在普通壓力或差壓變送器的基礎(chǔ)上，增加微處理器電路而組成的智能檢測(cè)儀表。比如，用帶有溫度補(bǔ)償?shù)碾娙葑兯推髋c微處理器相結(jié)合，構(gòu)成精度為0.1級(jí)的壓力或差壓變送器，其量程范圍為100:1，時(shí)間常數(shù)在0~36s間可調(diào)，通過手持終端(通信器)，可對(duì)1500m之內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)行工作參數(shù)的設(shè)定、量程調(diào)整、零點(diǎn)調(diào)整以及向變送器加入信息數(shù)據(jù)。

      智能壓力變送器的主要特點(diǎn)是可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。利用手持終端，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)行各種運(yùn)行參數(shù)的選擇和標(biāo)定；其**度高，并且使用與維護(hù)方便。通過編制各種程序，使變送器具有自修正、自補(bǔ)償、自診斷及錯(cuò)誤方式報(bào)警等多種功能，因而提高了變送器的**度。簡(jiǎn)化了調(diào)整、校準(zhǔn)和維護(hù)的過程，促使變送器與計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)直接對(duì)話。

      下面以上海朝輝公司(ZHYQ)的3501系列智能壓力變送器為例對(duì)其工作原理作簡(jiǎn)單介紹。

      被測(cè)介質(zhì)壓力通過電容傳感器轉(zhuǎn)換為與之成正比的差動(dòng)電容信號(hào)。傳感器膜頭還同時(shí)進(jìn)行溫度的測(cè)量，用于補(bǔ)償溫度變化的影響。上述電容和溫度信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入到電子線路板模塊。

      在工廠的特性化過程中，所有的傳感器都經(jīng)受了整個(gè)工作范圍內(nèi)的壓力與溫度循環(huán)測(cè)試。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)所得到的修正系數(shù)，都儲(chǔ)存在傳感器膜頭的內(nèi)存中，從而保證了變送器在運(yùn)行過程中能夠**地進(jìn)行信號(hào)的修正。

      電子線路板模塊接收來自傳感部分的數(shù)字輸入信號(hào)和修正系數(shù)，然后對(duì)信號(hào)加以修正與線性化。電子線路板模塊的輸出部分將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20mA DC電流信號(hào)，并與手操器進(jìn)行通信。

      在電子線路板模塊的長(zhǎng)久性EEPROM存儲(chǔ)器中存有變送器的組態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)遇到意外停電，其中數(shù)據(jù)仍然保存，因此恢復(fù)供電之后，變送器能夠立即工作。

      數(shù)字通信格式符合HART協(xié)議，該協(xié)議使用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Bell 202頻移調(diào)制(FSK)技術(shù)。即通過在4~20mA DC輸出信號(hào)上疊加高頻信號(hào)來完成遠(yuǎn)程通信，能在不影響回路完整性的情況下實(shí)現(xiàn)同時(shí)通信和輸出。

      由于智能型壓力變送器有較好的總體性能及長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作能力，所以每五年才需校驗(yàn)一次。智能型壓力變送器與手操器結(jié)合使用，可遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，尤其是危險(xiǎn)或不易到達(dá)的地方，給變送器的運(yùn)行和維護(hù)帶來了極大的方便。