Beschreibung Der Hardware; Pressure Sensor - ABB 2600T Betriebsanleitung

. . . FUNKTIONSWEISE
Der 2600T Safety -Messumformer nutzt die spezifische
Redundanz des induktiven Differenzdrucksensors der Reihe
2600T. Die beiden induktiven Signale werden durch zwei
unabhängige ASICs in der Primäreinheit getrennt erfasst und
von der Elektronik getrennt intern ausgewertet. Die
Berechnungen erfolgen unabhängig voneinander und werden
zur Bewertung des Ausgangsdrucksignals im Mikrocontroller
verglichen. Wird eine Differenz zwischen den beiden
Messwerten festgestellt, wird der Analogausgang in einen
sicheren Zustand geschaltet. Zur Prüfung der Korrektheit und

BESCHREIBUNG DER HARDWARE

Allgemeine Beschreibung der Hardware
Die Hardware-Struktur der Elektronik ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Pressure
Sensor
P1
P1
Temperature
Sensor
Blockschaltbild des 2600T-
Druckmessumformers
Drucksensor
Der Drucksensor liefert das Primäreingangssignal für die
Elektronik. Der Eingangsdruck wird in eine (sehr kleine)
Verschiebung „d" der Metallmembran (Messmembran)
umgesetzt, deren Steifigkeit die Messbereichsobergrenze des
Sensors bestimmt. Durch die Membranverschiebung wird der
Luftspalt eines Magnetkreises verändert und somit eine
Änderung in dem induktiven Abgriffsystem erzeugt, das aus
zwei Induktivitäten L1 und L2 besteht. Während sich der Wert
einer Induktivität erhöht, verringert sich gleichzeitig der Wert
der anderen. Der Wert der Induktivität wird durch Bildung eines
Oszillators mit Hilfe eines zusätzlichen Kondensators (C1, C2)
gemessen. Die Schwingungen werden durch einen Impuls
angeregt und gleichzeitig durch zwei ASIC5 gemessen (siehe
Abbildung oben). Die Grundfrequenz der Schwingung hängt
nach folgender Gleichung von den Induktivitätswerten ab:
(T=2PI*SQR(LC)).
Temperatursensor
Der Temperatursensor misst die Temperatur des Drucksensors.
Dieser Wert wird
Temperaturkompensationszwecke genutzt.
Primärelektronik
Der Hauptzweck dieser Einheit ist die Umwandlung des
Drucksignals in ein elektronisches Impulsbreitensignal. Zur
Erhöhung der Genauigkeit werden die Temperatur und der
statische Druck des Druckaufnehmers gemessen.
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Primary
Electronics
ASIC A
L1
L2
ASIC B
EEPROM
Display
vom Mikroprozessor
Gültigkeit aller Prozessvariablen und der ordnungsgemäßen
Funktion der Speicher sind intern Diagnosealgorithmen
implementiert. Eine zusätzliche Deaktivierungsschaltung sorgt
im Falle eines Fehlers im Analogkreis der Elektronik für eine
sichere Abschaltung. Darüber hinaus wird die Ausgangsstufe
durch auslesen des analogen Ausgangssignals überprüft. Die
entsprechende Rückkopplungsschleife wird durch einen
zusätzlichen A/D-Wandler am Ende der Ausgangsstufe
realisiert, der das 4-20 mA-Signal in ein Digitalsignal umwandelt,
das vom Mikrocontroller dann bewertet wird.
Secondary
Electronics "µP"
T5 Generator
TX2
TX1
ASIC7
D0...7 A0...9
µP
A/D
EEPROM
converter
Calibration
Parameter
Sensor
Parameter
Secondary
Electronics "PS"
Key
Span
HART
modem
Key
Tx
Zero
VCC
Power
supply
protection
GND
P1
L1
für
d2 (gap)
1.watchdog
PWM
Filter
Reset
Reset
2.watchdog
&
HART
4...20 mA
modem
reading
Rx
const.
second
current
shut
generator
down
4÷20 mA
>20 mA
4...20 mA
10.5...42 V
Ferrite
L2
Measuring
diaphragm
d1 (gap)

Pressure sensor

P2