熱工信號校驗儀（Thermal Signal Calibrator）是一種用于校準和測試溫度、壓力、電流、電壓等過程信號的便攜式儀器，廣泛應用于工業自動化、儀表維護和計量檢測領域。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轉換（數模轉換）：

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

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

高穩定性基準源：

采用低溫漂電壓/電流基準（如LTZ1000），確保輸出信號的長期穩定性。

 

(2) 信號測量（輸入檢測）

A/D轉換（模數轉換）：

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）轉換為數字量，由內部算法計算實際值。

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。

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

閉環反饋控制：

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（如調整D/A輸出以匹配標準值）。

標準參考源：

內置高等級標準傳感器（如基準熱電偶、鉑電阻）或外部溯源標準（如Fluke 5520A多功能校準器）。

 

(4) 通信與數據處理

協議支持：

支持HART、Modbus等通信協議，可讀寫智能變送器的參數。

數據記錄與報告：

存儲校準數據，生成符合ISO 17025標準的報告。