過程校驗儀技術(shù)論文

    過程校驗儀設(shè)計及應(yīng)用
    
    張強(qiáng) 林善平 陳志揚(yáng) 卞堅斌
    
    福建順昌虹潤精密儀器有限公司
    
    引言
    
    
    隨著生產(chǎn)過程自動化技術(shù)的發(fā)展,為了保證生產(chǎn)過程安全、可靠的運(yùn)行,要隨時對生產(chǎn)過程中使用的儀表進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)。傳統(tǒng)的將生產(chǎn)過程中使用的儀表拿回實驗室進(jìn)行校準(zhǔn)的方法已不能滿足生產(chǎn)的要求,取而代之的是在現(xiàn)場直接對儀表進(jìn)行校準(zhǔn)。
    
    根據(jù)這一趨勢,國外許多著名廠商紛紛推出各自的過程校驗儀,如美國福祿克公司的F710系列,日本橫河公司的CA100系列等。這類校驗儀除功能和應(yīng)用范圍及精度要滿足需求外,同時它還應(yīng)具有較強(qiáng)的抗環(huán)境適應(yīng)能力。針對這些要求,福建順昌虹潤精密儀器有限公司開發(fā)了NHR100工業(yè)校準(zhǔn)器,該產(chǎn)品通過便捷的面板按鍵操作,可精確的輸出和測量電壓、電流、電阻、溫度、頻率、壓力等過程信號并有智能的輸入、輸出保護(hù)功能。產(chǎn)品采用點(diǎn)陣式LCD顯示,單節(jié)的9V電池或交流電源適配器供電,防震、防塵、防水濺的結(jié)構(gòu)設(shè)計,特別適合在現(xiàn)場對工業(yè)控制過程的各類儀表進(jìn)行校準(zhǔn)及維護(hù)。下面介紹一下這個產(chǎn)品的設(shè)計原理框圖和關(guān)鍵技術(shù)?! ?
    
    2、NHR過程校驗儀設(shè)計原理框圖
    
    NHR100型過程過程校驗儀采用高速、低功耗、高性能的MSP430系列單片機(jī)作為中央控制單元,外加鐵電和Flash作為存儲器,還有電源管理電路,精確控制整機(jī)功率消耗。
    
    其原理框圖如圖一
    
    15.png
    
    
    
    圖一
    
    3、系統(tǒng)組成部分:
    
    3.1中央控制器
    
    中央控制單元作為過程校準(zhǔn)器的**,主要完成儀表的控制,運(yùn)算,顯示,通訊等功能;本過程校準(zhǔn)器采用TI**低功耗的MSP430F449系列高性能微處理芯片為作為中央控單元,該器件是具有RISC精簡指令集的16 Bit 強(qiáng)大CPU,16 Bit寄存器和雙16Bit指針結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù)指針和地址指針),并且結(jié)合五個低功耗模式,優(yōu)化電源管理,延長電池壽命,較加適合便攜式測量應(yīng)用。
    
    3.2存儲器設(shè)備
    
    這里的存儲器設(shè)備有EEPROM,鐵電存儲器FRAM和內(nèi)部Flash、RAM構(gòu)成。EEPROM主要用來各種信號的分度號表,這些數(shù)據(jù)在使用時就從EEPROM讀入內(nèi)部RAM,用于完成溫度的計算;FRAM的特性是功耗低,讀寫速度快,該存儲器用來記錄掉電時的儀表狀態(tài)參數(shù),報輸出信號的類型,輸出數(shù)據(jù)大小等;內(nèi)部Flash用來存儲過程校準(zhǔn)器的校準(zhǔn)參數(shù)和儀表的設(shè)置參數(shù);內(nèi)部RAM的特點(diǎn)是保持?jǐn)?shù)據(jù)需要供電,但讀寫速度非常快,而且?guī)缀鯖]有擦寫時間的限制,所以用來作為計算的臨時寄存器。
    
    3.3顯示電路、顯示器
    
    顯示器是交互設(shè)備的主體,應(yīng)該能提供足夠的信息量,便于用戶的操作
    
    具有易讀性和易操作性。本過程校準(zhǔn)器采用RA8803作為顯示器的驅(qū)動芯片,該芯片具有多達(dá)512k的行列映射寄存器,64級的灰度控制,能完成較加豐富的界面顯示。液晶顯示器則采用工業(yè)級的,分辨率為320x240的,0.12mm的像素點(diǎn)使得做出來的文字和圖片較加細(xì)膩。為能提高可操作性,也可換成多彩屏,甚至是IPS等。
    
    3.4鍵盤輸入及電路
    
    鍵盤是另外一個交互設(shè)備,一般是用來給用戶輸入信息:包括設(shè)置儀表參數(shù),校準(zhǔn)儀表輸入輸出信號等。本過程校準(zhǔn)器采用一顆按鍵掃描芯片,可通過串行通信的方式讀取芯片數(shù)據(jù),CPU采用中斷的方式讀取掃描芯片的數(shù)據(jù),然后完成響應(yīng)的操作。過程校準(zhǔn)器的鍵盤操作分一般操作員操作和工程師操作,通過不同的按鍵組合和密碼來限制、區(qū)分不同的操作類型。
    
    3.5模擬輸入、采樣保持及AD部分電路
    
    在模擬測量端為達(dá)到0.01%的測量精度,輸入端采用低溫漂的精密電阻,再加上低失調(diào)、低漂移的儀用放大器構(gòu)成其模擬量采樣保持電路,24Bit高分辨率、高速AD芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換;輸入端只有兩個端子,而輸入端一般有mV、V、mA、Hz和電阻等多種信號,為滿足信號的**輸入,模擬開關(guān)是**的,在這里可以采用觸點(diǎn)鍍銀的低電壓驅(qū)動繼電器,繼電器在導(dǎo)通電阻的大小,導(dǎo)通電阻的熱穩(wěn)定性對于普通的電子模擬開關(guān)具有無可比擬的優(yōu)勢,減少因為導(dǎo)通電阻而影響測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
    
    3.6模擬輸出及DA部分電路
    
    過程校準(zhǔn)器亦可作為其他儀表的信號源,可以輸出mV、V,Hz,mA和電阻等多種信號,為進(jìn)行信號類型的切換,模擬開關(guān)是**的,在這里可以采用觸點(diǎn)鍍銀的低電壓驅(qū)動繼電器,繼電器在導(dǎo)通電阻的大小,導(dǎo)通電阻的熱穩(wěn)定性對于普通的電子模擬開關(guān)具有無可比擬的優(yōu)勢,減少因為導(dǎo)通電阻而影響輸出信號的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。同時采用16Bit的DA轉(zhuǎn)換芯片亦可以滿足0.01%的準(zhǔn)確度(理論計算的分辨率為0.0015%),在輸出端可以用運(yùn)放和其他電子元件構(gòu)成恒壓或恒流電路,這樣可以增加信號的帶負(fù)載能力,
    
    3.7RS232通訊電路
    
    過程校準(zhǔn)器多用于自動化系統(tǒng)、過程儀表的故障診斷、校準(zhǔn)、檢定,實驗室信號的測量和校準(zhǔn),在生產(chǎn)過程中對各種工業(yè)數(shù)字顯示儀表或模塊儀表進(jìn)行模擬信號的校準(zhǔn)時,多用手動或自動。手動用按鍵既可以完成操作,而自動化校表則會用電腦(PC機(jī))來完成操作,所以過程校準(zhǔn)器多采用RS232通訊,軟件協(xié)議可采用ModBus,TrendBus,UT,TCP/IP等多種協(xié)議。
    
    3.8電源管理部分
    
    過程校準(zhǔn)器可以用鋰電池(8.4V)供電,同時可以用外部電源適配器進(jìn)行充電?,F(xiàn)在多數(shù)工業(yè)儀表都為三隔離(即輸入、輸出、電源三隔離),所以過程校準(zhǔn)器的測量和信號輸出端也應(yīng)該是電氣隔離的,因此其電源部分也是隔離的,多采用DC DC轉(zhuǎn)換,輸出多種獨(dú)立、隔離的電源供給測量或信號輸出部分電路。當(dāng)電池過低時,對過程校準(zhǔn)器可能造成霧操作,亦有可能對校準(zhǔn)器造成損害,所以適當(dāng)增加電池電壓的監(jiān)控電路,包括電池的過充和過放電路,這樣有助于延長電池的使用壽命
    
    3.9過程校驗器軟件部分
    
    過程校準(zhǔn)器在生產(chǎn)過程和現(xiàn)場使用都很頻繁,其穩(wěn)定性,可操作性顯得尤為重要。軟件質(zhì)量和軟件的可靠性是軟件生存的基本條件 ,提高軟件質(zhì)量是軟件開發(fā)過程中的關(guān)鍵問題 .提高軟件質(zhì)量和可靠性通常有兩種方法 :避開錯誤和容錯 .其中容錯問題又是軟件可靠性的**問題。所以好的軟件應(yīng)該在錯誤發(fā)生時系統(tǒng)不受到影,并且良好的HMI(人機(jī)交互)界面是操作者較*使用,也會較好的減少錯誤的發(fā)生。
    
    4、NHR過程校驗儀功能特點(diǎn)
    
    4.1功能
    
    電壓測量/輸出熱電偶、熱電阻測量/輸出
    
    電流測量/輸出脈沖計數(shù)
    
    電阻測量/輸出階梯輸出
    
    頻率測量/輸出冷端手動、自動補(bǔ)償選擇
    
    模擬二、三線制變送器輸入熱工手冊
    
    4.2特點(diǎn)
    
    4.2.1手持立式校準(zhǔn)儀:
    
    手持式設(shè)計使本產(chǎn)品具有應(yīng)用方式靈活、操作簡便的特點(diǎn),它可以通過按鍵操作直接進(jìn)入*功能區(qū)。在工業(yè)現(xiàn)場,您可以將NHR-100掛在身邊對各種電氣設(shè)備和傳感器進(jìn)行檢測,給您的現(xiàn)場維護(hù)工作帶來便利和方便。
    
    4.2.2信號輸出和測量可同步進(jìn)行:
    
    在常規(guī)檢測中,經(jīng)常需要多種測量設(shè)備組合才能完成對電氣設(shè)備的檢測,如信號源、電阻箱和萬用表等?,F(xiàn)在,只要用一臺NHR-100過程校驗儀,既能對熱電偶、熱電阻以及電流、電壓等儀表執(zhí)行常規(guī)檢查和維護(hù),又能對變送器、溫度調(diào)節(jié)器和信號隔離器進(jìn)行維護(hù)和診斷,它為提高您的工作的效率提供了較好的手段。
    
    4.2.3高精度、多功能的源和測量:
    
    對于源單元和測量單元的直流電壓、直流電流具有高精度和高穩(wěn)定性??蓪χ绷麟妷骸⒅绷麟娏?、電阻、熱電阻、熱電偶和頻率等進(jìn)行測量。
    
    4.2.4環(huán)路供電:
    
    具備24V配電能力,在向環(huán)路供電(較大30mADC)時,能夠測量來自2/3線制變送器的電流信號。
    
    4.2.5查表功能
    
    熱工手冊實現(xiàn)熱偶的毫伏值與溫度值、熱電阻的電阻值與溫度值的快捷互查。
    
    4.2.6智能插孔
    
    在應(yīng)用校驗儀進(jìn)行測量和輸出信號時,相對應(yīng)的表筆插孔導(dǎo)光柱會發(fā)出閃光,提示用戶將測試表筆插入該插孔,智能化的提示給您的操作帶來方便。
    
    5、其它功部分介紹
    
    5.1軟硬件的低功耗設(shè)計:
    
    NHR100的低功耗設(shè)計是一個重要的指標(biāo),它直接影響著產(chǎn)品的輸入與輸出精度的測量,硬件設(shè)計中盡量選用大規(guī)模和低功耗集成電路,微處理器采用內(nèi)含32KROM和上電復(fù)位電路及看門狗定時器的單片機(jī)。由于鍵的數(shù)量不多,采用直接由I/O口讀鍵的方式;采用128段低功耗LCD顯示驅(qū)動器;機(jī)內(nèi)所有運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)都采用低功耗的精密器件。對于耗電較大的24V升壓DC/DC電源電路,采用在功能切換或更換量程時自動置為待機(jī)狀態(tài),為了節(jié)省電池?zé)o謂的損耗,設(shè)計了自動關(guān)機(jī)功能。如果用戶10 min之內(nèi)不對儀表進(jìn)行操作,它將自動關(guān)機(jī),關(guān)機(jī)后機(jī)內(nèi)的MOS開關(guān)管將電池與電路部分?jǐn)嚅_,此時電池輸出電流不到2μA,大大延長了電池的使用壽命。
    
    軟件設(shè)計中采用微處理器在執(zhí)行完當(dāng)前任務(wù)后自動進(jìn)入睡眠狀態(tài),由于微處理器工作期與睡眠期的時間比小于1/100,所以可大大減少功耗。同時由于在睡眠期微處理器對外部的干擾不敏感,這樣可提高儀表的抗干擾性。
    
    5.2面板校準(zhǔn)技術(shù)
    
    打開工業(yè)校準(zhǔn)器的電源開關(guān),*處理器根據(jù)面板上的按鍵選擇進(jìn)入正常工作狀態(tài),然后根據(jù)按鍵校準(zhǔn)功能鍵選擇輸入、輸出校準(zhǔn),之后進(jìn)行自檢和初始化,判斷是否有鍵按下,如無鍵操作,處理器進(jìn)入睡眠狀態(tài),如有鍵按下,喚醒處理器進(jìn)行鍵分析,轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵執(zhí)行程序。
    
    為保證儀表的精度指標(biāo),在規(guī)定的時間內(nèi)要進(jìn)行校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)狀態(tài),所有量程校準(zhǔn)由機(jī)內(nèi)面板校準(zhǔn)軟件完成。校準(zhǔn)參數(shù)自動存入機(jī)內(nèi)的EEP-ROM內(nèi)。
    
    6、結(jié)束語
    
    對NHR100過程校驗儀校準(zhǔn)后,對輸出和輸入檢驗用福祿克1281數(shù)字表和5520A標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行測量,精度**0·005%量程,24小時穩(wěn)定度**0·001%量程,在溫度實驗箱做0~50℃溫度試驗,輸出和輸入各量程精度均在0·02%量程以內(nèi),其溫度影響較大不**過0·001%量程/℃。
    
    通過在現(xiàn)場使用,證明NHR100過程校驗儀穩(wěn)定、可靠、功能全、精度高,完全滿足在現(xiàn)場對過程儀表進(jìn)行校準(zhǔn)的要求。
    

    福建順昌虹潤精密儀器有限公司專注于數(shù)顯儀表,調(diào)節(jié)器,流量積算儀,隔離器,安全柵,無紙記錄儀等

  • 詞條

    詞條說明

  • 虹潤推出單相移相觸發(fā)器

    虹潤推出單相移相觸發(fā)器產(chǎn)品特點(diǎn) ??????? 1)采用標(biāo)準(zhǔn)的35mmDIN導(dǎo)軌式安裝方式,工業(yè)級段碼LED顯示,面板按鍵可現(xiàn)場編程。 ??????? 2)輸入信號可通過內(nèi)部撥碼開關(guān)選擇,可選擇4-20mA/0-10mA/0-5V/1-5V信號輸入。 &nbs

  • 虹潤NHR-5400智能程序調(diào)節(jié)器在軌枕養(yǎng)護(hù)池中的應(yīng)用

    虹潤NHR-5400智能程序調(diào)節(jié)器在軌枕養(yǎng)護(hù)池中的應(yīng)用 虹潤NHR-5400智能程序調(diào)節(jié)器在軌枕養(yǎng)護(hù)池中的應(yīng)用 一、產(chǎn)品簡介 NHR-5400系列60段PID調(diào)節(jié)器適用于需要進(jìn)行高精度多段曲線程序升/降溫控制的系統(tǒng),可根據(jù)生產(chǎn)過程的要求,按照一定的曲線進(jìn)行控制,較多可分60段曲線對象進(jìn)行編程控制,每一段均采用PID參數(shù)設(shè)定控制,使控制較為精確可靠,方便靈活的曲線控制功能,可實時監(jiān)控曲線程序段的運(yùn)

  • 虹潤公司**2016首屆福建省100家創(chuàng)新企業(yè)

    2016年9月21日,中國平潭.企業(yè)家科學(xué)家創(chuàng)新論壇頒布了首屆福建省100家創(chuàng)新企業(yè),虹潤公司名登本次100家創(chuàng)新企業(yè)名單。本次百家創(chuàng)新企業(yè)評選是福建省**由企業(yè)家、科學(xué)家、金融家作為評審主體,聯(lián)合媒體、智庫、經(jīng)濟(jì)社團(tuán)共同發(fā)起的年度創(chuàng)新評價和創(chuàng)新服務(wù)活動。組委會在企業(yè)自主申報基礎(chǔ)上,圍繞國家創(chuàng)新綱要**技術(shù)創(chuàng)新路線,遴選出百家企業(yè)**。 虹潤公司研發(fā)的數(shù)顯儀表/調(diào)節(jié)儀/轉(zhuǎn)速表/定時器、無紙記錄儀、

  • 虹潤NHR智能儀表在冶金性能測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

    一、產(chǎn)品簡介 NHR系列智能顯示控制儀表是經(jīng)過多年開發(fā)制造經(jīng)驗而設(shè)計生產(chǎn),集諸多全新功能于一身的新一代智能顯示控制儀表。針對現(xiàn)場溫度、壓力、液位、速度、流量等各種信號進(jìn)行采集、顯示、控制、遠(yuǎn)傳、通訊、打印等處理,構(gòu)成數(shù)字采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng),廣泛運(yùn)用于電力、石化、冶金、輕工、制藥、航空等諸多領(lǐng)域。 二、工作原理及解決辦法 高爐冶煉系統(tǒng)是一個復(fù)雜的控制系統(tǒng),對其進(jìn)行解剖代**昂。該系統(tǒng)模擬高爐冶煉過程

聯(lián)系方式 聯(lián)系我時,請告知來自八方資源網(wǎng)!

公司名: 福建順昌虹潤精密儀器有限公司

聯(lián)系人: 王鳳琴

電 話: 0599-7821390,7852057,7852831,7824386

手 機(jī): 18950665617

微 信: 18950665617

地 址: 福建南平順昌縣福建省順昌城南東路45號虹潤科技園

郵 編: 353200

網(wǎng) 址: nhrhongrun.cn.b2b168.com

八方資源網(wǎng)提醒您:
1、本信息由八方資源網(wǎng)用戶發(fā)布,八方資源網(wǎng)不介入任何交易過程,請自行甄別其真實性及合法性;
2、跟進(jìn)信息之前,請仔細(xì)核驗對方資質(zhì),所有預(yù)付定金或付款至個人賬戶的行為,均存在詐騙風(fēng)險,請?zhí)岣呔瑁?
    聯(lián)系方式

公司名: 福建順昌虹潤精密儀器有限公司

聯(lián)系人: 王鳳琴

手 機(jī): 18950665617

電 話: 0599-7821390,7852057,7852831,7824386

地 址: 福建南平順昌縣福建省順昌城南東路45號虹潤科技園

郵 編: 353200

網(wǎng) 址: nhrhongrun.cn.b2b168.com

    相關(guān)企業(yè)
    商家產(chǎn)品系列
  • 產(chǎn)品推薦
  • 資訊推薦
關(guān)于八方 | 八方幣 | 招商合作 | 網(wǎng)站地圖 | 免費(fèi)注冊 | 一元廣告 | 友情鏈接 | 聯(lián)系我們 | 八方業(yè)務(wù)| 匯款方式 | 商務(wù)洽談室 | 投訴舉報
粵ICP備10089450號-8 - 經(jīng)營許可證編號:粵B2-20130562 軟件企業(yè)認(rèn)定:深R-2013-2017 軟件產(chǎn)品登記:深DGY-2013-3594
著作權(quán)登記:2013SR134025
Copyright ? 2004 - 2025 b2b168.com All Rights Reserved