熱工信號校驗儀（Thermal Signal Calibrator）是一種用于校準(zhǔn)和測試溫度、壓力、電流、電壓等過程信號的便攜式儀器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、儀表維護和計量檢測領(lǐng)域。其核心工作原理涉及信號模擬、測量、比較和修正，具體可分為以下幾個部分：

 

(1) 信號生成（模擬輸出）

D/A轉(zhuǎn)換（數(shù)模轉(zhuǎn)換）：

通過數(shù)字處理器（如MCU或FPGA）生成精確的數(shù)字信號，再經(jīng)高精度D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬信號（如4~20mA、0~10V、熱電偶mV信號等）。

例如：模擬PT100電阻時，校驗儀會計算對應(yīng)溫度的電阻值，并通過可調(diào)電阻或電子負載輸出。

高穩(wěn)定性基準(zhǔn)源：

采用低溫漂電壓/電流基準(zhǔn)（如LTZ1000），確保輸出信號的長期穩(wěn)定性。

 

(2) 信號測量（輸入檢測）

A/D轉(zhuǎn)換（模數(shù)轉(zhuǎn)換）：

將被測儀表輸出的信號（如熱電偶的毫伏信號、壓力變送器的4~20mA）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由內(nèi)部算法計算實際值。

高精度測量電路：

電流測量：通過精密采樣電阻（如0.01%精度）和運放電路。

電壓測量：采用高輸入阻抗差分放大器，減少負載效應(yīng)。

電阻測量：恒流源法或電橋法（如PT100的三線制補償）。

 

(3) 信號比較與校準(zhǔn)

閉環(huán)反饋控制：

校驗儀將輸出信號與被測儀表的反饋信號進行實時比對，自動修正誤差（如調(diào)整D/A輸出以匹配標(biāo)準(zhǔn)值）。

標(biāo)準(zhǔn)參考源：

內(nèi)置高等級標(biāo)準(zhǔn)傳感器（如基準(zhǔn)熱電偶、鉑電阻）或外部溯源標(biāo)準(zhǔn)（如Fluke 5520A多功能校準(zhǔn)器）。

 

(4) 通信與數(shù)據(jù)處理

協(xié)議支持：

支持HART、Modbus等通信協(xié)議，可讀寫智能變送器的參數(shù)。

數(shù)據(jù)記錄與報告：

存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，生成符合ISO 17025標(biāo)準(zhǔn)的報告。