目前國內現場總線溫度變送器比較知名的是SMAR公司TT302，云南昌暉儀表制造有限公司在本文通過溫度變送器TT302溫度傳感器配置、電路硬件構成、組態和接線的全面介紹，讓儀表工真正認識FF現場總線溫度變送器。

TT302現場總線溫度變送器是一種符合FF通信協議的FF總線儀表，它可以與各種熱電阻(Cu10、Nil20、Pt50、Pt100、Pt500) 或熱電偶 (B、E、J、K、N、R、S、T、L、U) 配合使用測量溫度，也可以使用其他具有電阻或毫伏(mV)輸出的傳感器，如高溫計、負荷(稱重)傳感器、電阻位置指示器、氧化鋯氧量傳感器等。

TT302現場總線溫度變送器量程范圍，對于毫伏，為-50～500mV；對于電阻，為0-2000Ω。

TT302現場總線溫度變送器內裝入的功能模塊主要有RES(資源塊)、TRD(轉換塊)、DSP(顯示轉換塊)、DIAG(組態轉換)、AI(模擬輸入塊)、PID(PID控制塊)、EPID(增強PID)、ISEL(輸入選擇塊)、ARTH(計算塊)、CHAR(折線塊)、SPLT(分程塊)、AALM(模擬報警塊)、SPG(設定值程序發生塊)、TIME(定時與邏輯塊)、LLAG(超前/滯后塊)、CT(常數塊)、OSDL(輸出選擇/動態限幅塊)。
 
溫度傳感器
TT302現場總線溫度變送器可以與各種類型的傳感器配合使用，并為使用熱電偶(TC)或熱電阻(RTD)測量溫度進行了特殊的設計。
①熱電偶
熱電偶的英文縮寫為TC，熱電偶工作原理是塞貝克效應。TT302溫度變送器與熱電偶連接時，可以自動地進行溫度補償。但是如果熱電偶與變送器端子之間的導線沒有采用補償導線(例如，由熱電偶傳感器或接線盒到變送器端子之間采用銅線)，那么，熱電偶的冷端就不在變送器的輸入端子處，而是在接線盒處。由于冷端溫度如果不與變送器端子處溫度相同，就會對溫度測量產生影響，因此，由熱電偶傳感器的冷端到變送器的輸入端子之間的接線，要采用補償導線。存儲在TT302現場總線溫度變送器存儲器中的熱電偶分度表有美國國家標準NBS(B、E、J、K、N、R、S、T)和德國工業標準DIN(L、U)。

②熱電阻
熱電阻的英文縮寫為RTD,其工作原理是金屬的電阻隨著溫度的升高而增加。存儲在TT302現場總線溫度變送器中的熱電阻分度表有日本工業標準JIS[1604-81](Pt50&Pt100)，國際電工委員會IEC、DIN、JIS[1604-8](Pt50、Ptl00&Pt500)標準，通用電氣公司GE(Cu10)標準，德國工業標準DIN(Nil20)標準。要使熱電阻能夠正確地測量溫度，必須消除傳感器到測量電路之間的線路電阻所造成的影響。在某些情況下，導線可能有幾百米長，特別是在環境溫度變化劇烈的場所，消除線路電阻的影響是非常重要的。

TT302現場總線溫度變送器允許兩線制、三線制、四線制連接或雙通道(差分)連接方式，但兩線制連接、雙通道連接方式存在導線電阻的影響，會造成測量誤差(誤差的大小主要取決于連接線的長度以及導線經過處的溫度)，采用三線制或四線制連接則能避免導線電阻的影響。
 
現場總線溫度變送器電路硬件構成
TT302現場總線溫度變送器的硬件構成方框圖如圖所示。在結構上，硬件電路由輸入電路板、主電路板和顯示板組成。

TT302現場總線溫度變送器的硬件構成方框圖
①輸入板
輸入板包括多路轉換器、信號調理電路、A/D轉換器、信號隔離和電源隔離，其作用是將輸入信號轉換為二進制的數字信號，傳送給CPU,并實現輸入板與主電路板的隔離。

由于TT302現場總線溫度變送器可以接收多種輸入信號，各種信號將與不同的端子連接，因此，由多路轉換器根據輸入信號的類型，將相應端子連接到信號調理電路，由信號調理電路進行放大，再由A/D轉換器將其轉換為相應的數字量。

隔離部分包括信號隔離和電源隔離。信號隔離采用光電隔離，用于A/D轉換器與CPU之間的控制信號和數字信號的隔離；電源隔離采用高頻變壓器隔離，供電直流電源先調制為高頻交流，通過高頻變壓器后整流濾波轉換成直流電壓，再給輸入板上各電路供電。隔離的目的是為了避免控制系統可能多點接地形成地環電流而引入的干擾影響整個系統的正常工作。TT302現場總線溫度變送器輸入板上的環境溫度傳感器用于熱電偶的冷端溫度補償。

②主電路板
主電路板是現場總線溫度變送器的核心部件。主要包括中央處理單元、隨機存儲器、閃存和非易失存儲器、通信控制器、信號整形電路、本機調整和電源。

微處理器系統由CPU、RAM和EEPROM組成。CPU控制整個儀表各組成部分的協調工作，完成數據傳遞、運算、處理、通信等功能。存儲器有FLASH、RAM和EEPROM。FLASH用于存放系統程序(其中包括FF的鏈路層、應用層和用戶層協議)；RAM用于暫時存放運算數據CPU芯片外的EEPR(1M用于存放組態參數，即功能模塊的參數。在CPU內部還有一個EEPR0M，作為RAM備份使用，保存標定、組態和標識等重要數據，以保證變送器停電后來電能繼續按原來設定狀態進行工作。

通信控制器和信號整形電路與CPU共同完成數據的通信。FF的物理層功能是在通信控制器的硬件電路中實現的，完成信號幀的編碼和解碼、幀校驗、數據的發送與接收。信號整形電路對發送和接收的信號波形進行濾波和預處理等。

本機調整部分由兩個磁性開關即干簧管組成，用于進行變送器就地組態和調整。不必打開儀表的端蓋，只需在現場總線溫度變送器的外面利用磁棒的接近或離開以觸發磁性開關動作，即可進行現場總線溫度變送器組態和調校。

TT302現場總線溫度變送器是由現場總線電源通過現場總線供電，供電電壓為9-32VDC,因此，現場總線電纜既是TT302的電源線，也是TT302的信號線，所不同的是，這里的電流大小并不代表數字信號的大小，電流通常在±10mA范圍內變化。電源部分將供電電壓轉換為變送器內部各芯片所需電壓，為各芯片供電。

③顯示板
顯示板包括顯示控制器和LCD顯示器，可以顯示四位半數字和五位字母。用于接收CPU傳來的數據，并加以顯示。


 
TT302現場總線溫度變送器組態
傳感器組態首先組態傳感器號，參數SENSOR_TRANSDUCER_NUMBER設置為1或2，分別表示第一傳感器和第二傳感器； 用SENSOR_TYPE參數設定傳感器類型，如J、K、N熱電偶為美國國家標準(NBS)，L型熱電偶為德國工業標準(DIN)； 用SENSOR_CONNECTION參數設定傳感器連接類型，即Two wires(二線制)、Three wires(三線制)、Four wires(四線制)和Double two wires(雙通道)。

TT302現場總線溫度變送器的電子部分很穩定，制造廠校驗后不需要用戶進一步的校驗。然而，如果用戶要使用自己的標準校驗TTS02，則可以用CAL_P0INT_LO和CAL_POINT_HI兩參數設置。

①低端微調
首先將溫度傳感器放入已知溫度的地方，如果參數PRIMARY_VALUE(主要參數)顯示的值與希望的有差別，就應進行低端微調，所要做的工作就是將希望的溫度寫入CAL_POINT_LO參數內。微調的結果可以在PRIMARY_VALUE參數中看到。

②高端微調
首先將溫度傳感器放入比低端校驗點溫度高的地方，如果參數PRIMARY_VALUE顯示的值與希望的有差別，就應進行高端微調，所要做的工作就是將希望的溫度寫入CAL_POINT_HI參數內。微調的結果可以在PRIMARY_VALUE參數中看到。

單位是在Al功能塊的XD_SC-ALE參數中設置的，則Celsius為攝氏(組態值為1001)；Rankine為蘭氏(組態值為1003)；Kelvin為開氏(組態值為1000)；Fahrenheit為華氏(組態值為1002)。
 
TT302現場總線溫度變送器安裝接線
TT302現場總線溫度變送器有兩種安裝方式:①與傳感器分開，變送器被安裝在可以選擇的支架(或托架)上，支架安裝在管道上或平臺上，還可安裝在墻上或盤上；②現場總線溫度變送器直接安裝在傳感器(熱電偶或熱電阻)上。

移去電氣端蓋即可看到接線端子，電纜可以通過兩個電氣連接的導線管連接孔之一連接到接線端子上。導線管連接孔螺紋應該以符合標準的密封方法進行密封，沒有用到的導線管連接孔，應該塞住。接線端子有螺釘，叉或環型的端子可以在此固定。為方便起見，與LD302相同，TT302現場總線溫度變送器也有三個接地端子，一個在蓋子里，兩個在外邊(靠近導線管入口處)。除現場兩個總線信號端子外，TT302還有四個輸入端子，用于與熱電偶、熱電阻、輸入毫伏電壓和輸入電阻相連。

推薦使用雙絞線對電纜(16AWG)。不要將電源連接到傳感器接線端(端子1、2、3和4)，應避免信號線的走線靠近供電電纜或開關設備。

TT302現場總線溫度變送器使用31.25kbit/s電壓模式為物理信號，所有掛在同一現場總線的設備必須使用相同的信號，所有設備都以并聯的方式連接在同一雙絞線上。

TT302現場總線溫度變送器由總線供電，對非本質安全設備最多可掛16臺;對危險區域本質安全設備最多可掛6臺；推薦使用雙絞線，也推薦使用屏蔽電纜，但只能一端接地，另一端小心地隔離。

現場總線溫度變送器價格昂貴，基本在高大上的企業使用，使用最廣泛的是智能溫度變送器和HART協議溫度變送器，昌暉儀表是國內溫度變送器知名生產廠商，歡迎大家到 http://www.zyswsm.com/product/list_71.html 去看看！