温度变送器介绍

　　关于精度
　　目前市面上普遍提到智能温度变送器精度时都是以0.1%、0.2%、0.5%或1%等百分数给出的，乘以对应的量程就是实际的数字精度。实际上这是不规范的，也会给用户造成很大的困惑。大部分用户也都是在“稀里糊涂”的用。这里只讨论智能变送器(带处理器的)，模拟型变送器由于指标有限，所以不列入讨论范围。
　　智能变送器的精度实际上是取决于两个部分：模数转换(ADC)和数模转换(DAC)。变送器先通过ADC将传感器模拟量转换成可运算的数字量进行处理，再通过DAC输出4~20mA或0~10V的模拟量。
　　这两个部分都有各自的误差和温漂指标。
　　例：PT100输入时，ADC精度为0.1℃，DAC输出为4~20mA，DAC精度为0.05%。那么，
　　当量程设置为200℃时，总的精度为0.1/200*100%+0.05%=0.1%
　　当量程设置为100℃时，总的精度为0.1/100*100%+0.05%=0.15%
　　可见，一个变送器总的百分数精度是随着量程变化而变化的，且量程越小，精度会相应下降，这也是为什么一些厂家会给出变送器允许的最小量程，目的就是为了保证符合给出的精度指标。
　　目前大部分用户还都对精度指标理解不是很透彻，所以针对这一情况，特此加设这一篇“关于精度”的叙述，希望这篇简单的阐述能帮助到广大用户，能使广大朋友在实际需求和使用时能够得到准确的数据指标。
　　以下是智能型温度变送器精度的计算方法：
　　模拟量输出型，如4~20mA或0~10V：
　　总的百分数精度 = 模数转换精度 / 量程 * 100%   +   数模转换精度
　　总的数字精度 = 总的百分数精度 * 量程 = 模数转换精度 + 数模转换精度 * 量程
　　总线输出型，如RS485、RS232、HART、FF等：
　　总的百分数精度 = 模数转换精度 / 量程 * 100%
　　总的数字精度 = 模数转换精度
　　可见，通过总线输出型是可以直接得到模数转换精度的，而无须叠加数模转换精度，因此如果要实现高精度测量，最好是通过总线型变送器。
　　精度举例
　　1.输入PT100，量程0~200℃，变送器模数转换精度0.05℃，数模转换精度0.02%。则，
　　总的百分数精度 = 0.05 / (200 - 0) * 100% + 0.02% = 0.045%
　　总的数字精度 = 0.045% * (200- 0) = 0.09℃ 或 总的数字精度 = 0.05 + 0.02% * 200 = 0.09℃
　　2. 输入PT100，量程0~200℃，变送器模数转换精度0.05℃，RS485输出。则，
　　总的百分数精度 = 0.05 / (200 - 0) * 100% = 0.025%
　　总的数字精度 = 0.05℃

　　一体化智能温度变送器精度
　　以上论述的是变送器自身的精度，但是实际使用时，变送器要接传感器整体使用，而传感器本身是有制造误差的，所以总的精度 = 变送器自身精度 + 传感器精度。比如：A级PT100在0℃时误差是±0.15℃，在100℃时误差是±0.4℃。那么如果变送器自身总的数字精度是0.05℃，则一体化变送器总的数字精度是0.2~0.45℃之间。这是对一般的智能型变送器来说的。而高级的智能变送器是可以修正传感器的误差的，也就是传感器匹配功能。可将整体精度提高60%以上甚至无限接近变送器本身的数字精度。这使得变送器“不挑剔”传感器，也就是不论传感器精度等级多么低，都可以实现高精度测量，可节约很大的成本。使用这种功能时，对操作者和使用的操作设备要求都非常高的。

“零温漂”智能一体化温度变送器

　　“零温漂”高精度智能一体化温度变送器（发明专利号：CN201310655974.9）执行标准“JWTB01-2014”均高于“JJG（石油）31-94”和“JJF1183-2007”所约定的所有指标。
　　“零温漂”智能一体化温度变送器与其他厂家产品不同之处在于：可修正温度漂移误差、可与传感器匹配并给出全量程、全要素的最大误差。全要素是指包括热电偶或铂电阻的传感器误差、温度补偿元件误差、变送器电子电路温度漂移误差和变送器自身误差在内的整体最终的最大误差，也就是用户使用时最终得到的误差最大值。
　　“零温漂”智能一体化温度变送器实时测量自身温度并对发生的温度漂移进行修正；可将测量值与内部极其稳定的参考元件比对而校准测量值；可与热电阻元件直接匹配，实现超高精度测量；内嵌专利型非标准热电偶计算模型，克服非标准热电偶补偿不准问题，并实现精密匹配，达到高精度宽范围测量的目的。
　　举例一：常规一体化温度变送器，０~600℃量程，工作环境温度-30~80℃，I级K型热电偶传感器。热电偶最大误差：0.4%×600 = ±2.4℃；变送器精度0.1%，误差为±0.1%×600 = ±0.6℃；冷端补偿误差一般厂家给出为±1℃；温度漂移误差0.0025%FS/℃(较好厂家生产)，将环境温度为40℃的测量数据与0℃时相比较，可得出一个温漂误差0.0025%×40×600 = 0.6℃，当然加宽温度范围或使用温度系数更大一些的变送器，得到的温漂误差会更大。所以结论是：
　　总误差 = ±(2.4 + 0.6 + 1 + 0.6) = ±4.6℃，换成百分数为±4.6 / 600 ×100% = ±0.77%
　　举例二：常规一体化温度变送器，0~200℃量程，工作环境-30~80℃，A级PT100传感器。PT100最大误差为±0.55℃；变送器精度0.2%，误差为±0.2%×200 = ±0.4℃；温度漂移误差0.0025%FS/℃(较好厂家生产)，将环境温度为40℃的测量数据与0℃时相比较，可得出一个温漂误差0.0025%×40×600 = 0.6℃，当然加宽温度范围或使用温度系数更大一些的变送器，得到的温漂误差会更大。所以结论是：
　　总误差 = ±(0.55+0.4+0.2) = ±1.15℃，换算成百分数为±1.15 / 200×100% = 0.575%；
　　通过以上两个例子可以看出，一体化温度变送器再接上传感器以后，实际最终用户得到的精度与最初设计的精度是相去甚远的，就是因为没有考虑传感器的误差和温漂的影响。要减小此误差，必须要求变送器要能充分的抑制温漂影响，且要与传感器进行匹配，减小甚至消除传感器的制造误差。