過程校驗儀溫度測量及輸出的工作原理
過程校驗儀都使用微處理器，輸出和輸入采用DAC和ADC技術，具有較高的精度和百萬分之一的分辨率。校驗儀沒有電位器等可調(diào)元件，而是采用面板校準技術，由微處理器在規(guī)定的時間，自動進行內(nèi)部校準以消除各種影響，并能溯源至上一級標準。VC系列的工作原理如下：
（1）過程校驗儀溫度測量及輸出的工作原理
校驗儀用在溫度測量及輸出時，其原理是按照熱電偶、熱電阻的分度表，輸出或者測量一個相應的mV或Ω信號, 再根據(jù)分度表轉(zhuǎn)換為相應的溫度進行顯示，VC14的工作原理如圖1所示。
圖1 VC14工作原理方框圖
① 電壓和熱電偶輸出時的工作原理
用于電壓和熱電偶輸出時，可通過面板的“INPUT／OUTPUT”和“FUN”功能鍵選擇電壓或熱電偶輸出功能，微處理器控制開關S1使公共端C與V接通，這時DAC的參考輸入為Vref。由于DAC輸出VDA與參考輸入Vref的關系為：
(n=20, D為數(shù)字輸入碼，從0?2n)，所以：
(1)
這時可通過面板設定的輸出值由微處理器轉(zhuǎn)換為D值，使儀表輸出改變，由于D值范圍為0?220，所以儀表輸出VHL范圍為0?A1×Vref，分辨率為③1／220。A1值通過操作面板的“RANG”鍵改變，可使儀表輸出不同量程的信號。
② 測量電壓和熱電偶的工作原理
用于測量電壓和熱電偶時，可通過面板的“INPUT／OUTPUT”和“FUN”鍵選定輸入電壓測量，微處理器控制S2，打向V端，此時ADC轉(zhuǎn)換值：
通過“RAGE”鍵由微處理器調(diào)整A2放大倍數(shù)，使V1NHL從0到滿量程變化時D按0?220變化，轉(zhuǎn)換后的D值經(jīng)微處理器運算變?yōu)橄鄳娘@示值送LCD進行顯示。
在模擬和測量熱電偶時，儀表具有冷端溫度自動補償功能，微處理器每隔10秒鐘控制S3使C與R接通，機內(nèi)溫度傳感器的輸出送入ADC轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)值，此數(shù)值送入微處理器可對當前的溫度輸出值或溫度測量值進行修正。
③ 電阻和熱電阻輸出時的工作原理
過程校驗儀的電阻輸出有別于傳統(tǒng)的電阻箱，它采用了虛擬電阻的形式，所以要求校驗儀的外部要有激勵電流，其工作原理如下：
用于電阻和熱電阻輸出時，可通過面板的“FUN”功能鍵選擇電阻或熱電阻輸出功能，微處理器控制開關S1使公共端C與Ω端接通，此時儀表外部必須有一個激勵電流I，DAC的參考輸入Vref = I×Rref ，代入式（6-1），則：
所以輸出HL兩端的電阻：
(2)
電阻輸出的范圍為0?A1×Rref， A1值由操作面板的“RAGE”鍵改變，使儀表輸出不同量程的信號。
④ 測量電阻和熱電阻的工作原理
用于測量電阻和熱電阻時，微處理器控制S2打向Ω端。此時如在輸入端子HL之間接一個被測電阻Rx，則：
調(diào)整A2放大倍數(shù)，使Rx從0到滿量程變化時D按0?2n變化。轉(zhuǎn)換后的D值經(jīng)微處理器變?yōu)橄鄳娘@示值送LCD進行顯示。
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