隨著集成電路的廣泛應(yīng)用，其性能不斷提高，成本大幅度降低，使得微處理器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分普遍。智能型壓力或差壓變送器就是在普通壓力或差壓傳感器的基礎(chǔ)上增加微處理器電路而形成的智能檢測(cè)儀表。例如，用帶有溫度補(bǔ)償?shù)碾娙輦鞲衅髋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)整以及向變送器加入信息數(shù)據(jù)。

智能型壓力變送器的特點(diǎn)是可進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，利用手持通信器，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;其精確度高，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)誤方式告警等多種功能，因而提高了變送器的精確度，簡(jiǎn)化了調(diào)整、校準(zhǔn)與維護(hù)過程，促使變送器與計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)直接對(duì)話.

下面以紹興中儀的ZYY3051智能差壓變送器為例對(duì)其工作原理作簡(jiǎn)單介紹。

3051C型智能差壓變送器包括變送器和375型手持通信器

變送器由傳感膜頭和電子線路板組成，

圖：智能型壓力變送器原理及智能通訊

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)，都貯存在傳感膜頭的內(nèi)存中，從而可保證變送器在運(yùn)行過程中能精確地進(jìn)行信號(hào)修正。

電子線路板模塊接收來(lái)自傳感膜頭的數(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)，并與手持通信器進(jìn)行通信.在電子線路板模塊的***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，所以恢復(fù)供電之后，變送器能立即工作。

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)。通過在4~20mA DC輸出信號(hào)上疊加高頻信號(hào)來(lái)完成遠(yuǎn)程通信。羅斯蒙特公司采用這一技術(shù)，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。

3051C型智能差壓變送器所用的手持通信器為375型，其上帶有鍵盤及液晶顯示器。它可以接在現(xiàn)場(chǎng)變送器的信號(hào)端子上，就地設(shè)定或檢測(cè)，也可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的控制室中，接在某個(gè)變送器的信號(hào)線上進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定及檢測(cè)。為了便于通信，信號(hào)回路必須有不小于250Q的負(fù)載電阻。

手持通信器能夠?qū)崿F(xiàn)下列功能

(1) 組殺組態(tài)可分為兩部分。首先，設(shè)定變送器的工作參數(shù)，包括測(cè)量范圍、線性或平方根輸出、阻尼時(shí)間常數(shù)、工程單位選擇，其次，可向變送器輸入信息性數(shù)據(jù)，以便對(duì)變送器進(jìn)行識(shí)別與物理描述，包括給變送器指定工位號(hào)、描述符等。

(2)測(cè)量范圍的變更當(dāng)需要更改測(cè)量范圍時(shí)，不需到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。

(3)變送器的校準(zhǔn) 包括零點(diǎn)和量程的校準(zhǔn)。

(4)自診斷3051C型變送器可進(jìn)行連續(xù)自診斷。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，變送器將激活用戶選定的模擬輸出報(bào)警。手持通信器可以詢問變送器，確定問題所在，變送器向手持通信器輸出特定的信息，以識(shí)別問題，從而可以快速地進(jìn)行維修。

由于智能型差壓變送器有好的總體性能及長(zhǎng)期穩(wěn)定工作能力，所以每五年才需校驗(yàn)一次。智能型差壓變送器與手持通信器結(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(lái)了極大的方便。