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【诺盈小知识】NE 43建议的简介

【诺盈小知识】NE 43建议的简介

发布日期:2023-06-21 浏览次数:485

 NE 43的简介

《NE 43数字变送器故障信息信号电平的标准化 - 2021.07.06》(Standardization of the Signal Level for the Failure Information of Digital Transmitters)由电气和仪表技术类的通用传感器技术组(WG 3.1)出版。简称NE 43,它适用于数字化的、具有模拟(4~20mA)输出信号的变送器以及信号处理系统(例如过程控制系统)。NE 43标准化了用于指示与检测错误的电流信号,目的是将模拟电流信号中的故障信息标准化,为信号处理系统、用户提供检测变送器故障的标准化信号。并且,指导制造商开发变送器和信号处理系统。

2.1 变送器电流信号的组成

NE 43定义了电流信号由测量信号与故障信号组成。如图2所示,测量信号的电流范围从3.800mA到20.500mA。故障信号的电流范围分为两部分,大于等于21.000mA的高故障电流;小于等于3.600mA的低故障电流,包含指示供电电缆断开、变送器缺失、电源失效的0.0mA。

正常运行时,包含在测量信号中的4~20mA仍然对应量程下限(以“LRV”代称)与量程上限(以“URV”代称)。量程范围以“FS”代称,并且FS = | URV-LRV |。考虑到传感器、变送器的漂移,以及更加可靠的检测到超量程,NE 43将测量信号扩展为3.800~20.500mA,对应-1.25%FS到103.125FS的量程。

2.2 变送器的故障信号

电流指示的故障信号有限,更加丰富的故障信息可以通过数字通信的方式传递。变送器用3.8~20.5mA以外的电流指示故障信号。由于变送器输出电流难免于漂移、信号处理系统测量电流存在不可避免的误差,为了更容易的区分开测量信号与故障信号,必须将设置两者的间隔。因此,故障电流需满足下式:

IA ≤ 3.6 mA - IFD  或 IA ≥ 21.0 mA + IFD

IFD安全裕度,IFD(FD=故障设备=设备错误/传感器错误)由变送器厂商自定义。

变送器的故障信号首先是IA ≤ 3.6 mA - IFD 。两线制变送器,过低的工作电流可能会出现性能问题,因为变送器的电源供应必须通过小电流IA ≤ 3.6 mA - IFD来确保。为了避免这个问题,故障信号可以通过IA ≥ 21.0 mA + IFD来实现。当两部分故障信号均支持时,变送器必须提供在两者之间切换的手段。

当变送器处于启动阶段,尚无准确的测量信号发出。因此,必须发出故障信号,推荐输出故障信号IA≤3.6 mA-IFD 。

2.3 信号检测

信号处理系统必须能够可靠地检测变送器的故障信号。这需要至少0.0mA至22.0mA的电流准确测量范围。信号处理系统同样无法避免电流测量的误差,因此,有必要定义故障信号检测的电流范围限制,包括安全裕度IFM 。

对于较低电流范围内的故障信号A的检测,以下适用

0 ≤ IA ≤ 3.6 mA + IFM.L [IFM.L = 低故障电流范围内的安全裕度]。

以及用于检测电流上限范围内的故障信号A

IA ≥ 21.0 mA - IFM.H [IFM.H = 高故障电流范围内的安全裕度]。

NE 43对于标准应用,规定了安全裕度极限值IFM.L=0.1 mA和IFM.H=0.2 mA。因此,信号处理系统中故障信号检测的标准限值为:

0 ≤ IA ≤ 3.7 mA ; IA ≥ 20.8 mA

变送器输出的测量信号难免出现短暂下降或上升,当处于测量信号边缘时很可能被信号处理系统判断为故障信号。因此,要求信号处理系统必须连续4秒检测到故障信号才判定有故障发生。

        我公司研发、生产4~20mA+HART协议温度变送器均符合NE43的建议规范。



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