如何改善IFM傳感器時間常數(shù)和滯后

　　如何改善IFM傳感器時間常數(shù)和滯后

　　IFM傳感器時間常數(shù)和滯后與溫度傳感器的熱容量和熱阻有關(guān)，除選用時間常數(shù)、滯后小的溫度傳感器外，還應(yīng)合理插入深度和正確安裝方法，才能溫度測量準確性、溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制質(zhì)量。

　　IFM傳感器實踐證明熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計當被測溫度突然發(fā)生變化時，其輸出會延遲一段時間，這段延遲時間△τ一般叫做純滯后或純時延。在延遲△τ后，會以近似于指數(shù)曲線的規(guī)律變化，如忽略△τ，并以介質(zhì)溫度變化做計時起點，則上述曲線符合T=△T（1-e-t/τ），此式中T為溫度；△T為溫度變化；t為時間；τ為時間常數(shù)。時間常數(shù)及時反應(yīng)曲線起點的切線與平衡溫度交點A所對應(yīng)的時間，也就是輸出變化63.2%△T所需要的時間。

　　正確認識和對待溫度傳感器的時間常數(shù)和滯后，是一個很重要的問題。其關(guān)系到能否正確測量溫度，及時反映被測量溫度的變化。其對溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制，具有舉足輕重的作用，所以是一個不容忽視的問題。

　　如何改善溫度傳感器的時間常數(shù)和滯后

　　IFM傳感器時間常數(shù)和滯后的大小，取決于元件的熱容量和熱阻。因為溫度傳感器升溫需要吸收一定的熱量，其變化1℃所需要的熱量就是溫度傳感器的熱容量，熱容量越小越好。溫度傳感器傳熱又需要克服熱阻，這和元件的結(jié)構(gòu)、大小都有直接的關(guān)系。金屬是熱的良導體，熱阻的大小常受溫度傳感器的氣隙、絕緣物、保護套管的影響。

　　IFM傳感器的時間常數(shù)和滯后較大，通常可到幾十秒到幾分鐘，因此對測量和控制溫度的影響是很大的，尤其是對溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的影響。所以在現(xiàn)場應(yīng)用中，除應(yīng)該選擇時間常數(shù)和滯后較小的溫度傳感器外，還應(yīng)該注意溫度傳感器的安裝方式。即安裝時要有一定的插入深度，尤其是熱電阻，插入深度不夠往往會造成較大的誤差；再就是工藝管道較細時，一定要局部加粗管道，或者盡量吧溫度傳感器安裝管道的彎頭上，要使溫度傳感器對著流體的流動方向；測量氣液相介質(zhì)的溫度時，測量液相溫度，因為液相溫度的動態(tài)特性及穩(wěn)定性優(yōu)于氣相溫度；必要時還可以采取在保護管與熱元件間填充金屬屑或其它導熱材料（鎧裝熱電偶或鎧裝鉑電阻就是在保護管和元件之間填充高純度氧化鋁粉），對于熱電偶還可以采用露端式或接殼式熱電偶。

　　模擬量輸入隔離器的品種比較多，從輸入通道數(shù)來分有單路和雙路，以及一路輸入、二路輸出信號分配功能的品種。供電方式來分又有：回路供電型和獨立供電型。

　　IFM傳感器俗稱無源信號隔離器，其輸入輸出均為二線，接線方便，它把dcs、plc或顯示表提供電源經(jīng)隔離給二線制變送器配電，同時，二線制變送器產(chǎn)生4-20mA信號隔離輸入到DCS、PLC或顯示表。它特別適合于現(xiàn)場為二線制變送器，需要隔離輸入到DCS、PLC系統(tǒng)或顯示儀表，而輸入設(shè)備的輸入卡具有內(nèi)部供電功能的場合。

　　但是無源信號隔離器有不足之處：

　　1、IFM傳感器無源信號隔離器相當于一個負載，經(jīng)過隔離器在隔離兩端之間有一個不大于6V的壓降，因此它給二線制變送器配電工作電壓會，一般要求變送器12V供電能工作。

　　例：供電24V，RL=250Ω，當20mA時，供給二線制變送器配電電壓UO≈24V-0.02×RL-6≥13V，這樣一般要求二線制變送器要在12V電壓正常工作。

　　2、無源信號隔離器傳輸精度相對獨立供電的隔離器要差一點，為0.4%F.S.，選用時要特別注意。

　　獨立供電型

　　這是為常用的配二線制變送器的信號隔離器SWP9034A，它需要對隔離器獨立供電。其特點是：

　　1、信號IFM傳感器傳輸精度高，達到0.1％ F.S.。

　　2、信號隔離器IFM傳感器接線方式靈活，可以接二線制變送器、三線制變送器或電流源信號，使用靈活方便。

　　3、電源、輸入、輸出之間完全隔離，抗干擾性能。