丹麥PR顯示器工作原理

分為兩類：

1. 獨(dú)立導(dǎo)軌式數(shù)顯表（如 4000 系列、PREASY 系列）；

2. 變送器插拔式顯示頭（4501/4510、7501 一體式就地顯示 LOI）。

核心作用：采集傳感器 / 4-20mA/HART 信號(hào)、隔離轉(zhuǎn)換、量程縮放、線性修正、就地液晶數(shù)值顯示 + 故障診斷。

一、整體信號(hào)流程總原理

傳感器原始信號(hào) → 輸入隔離采集電路 → ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換 → MCU 主控運(yùn)算處理 → LCD 背光顯示驅(qū)動(dòng) + 按鍵 / 光感人機(jī)交互 + 可選 HART/4-20mA 輸出

全程帶電氣隔離，消除現(xiàn)場(chǎng)地環(huán)路干擾，適配防爆、化工、電廠強(qiáng) EMC 環(huán)境。

1. 輸入采集與隔離電路（第一層核心）

丹麥PR顯示器全系標(biāo)配磁隔離 / 電容隔離，輸入、供電、輸出三路隔離：

1. 支持多類工業(yè)輸入

   - 模擬電流：4–20mA 二線制回路信號(hào)；

   - 熱電阻：Pt100/Pt1000 三線 / 四線測(cè)溫；

   - 熱電偶：K/J/S/T/E 型 mV 微弱熱電勢(shì)；

   - 頻率 / 電阻 / 雙極性 mV 電壓；

   - HART 數(shù)字疊加信號(hào)（4–20mA 載波 FSK 數(shù)字通訊）。

2. 隔離作用

丹麥PR顯示器現(xiàn)場(chǎng)儀表地與控制室 PLC 地存在電位差，隔離阻斷共模干擾、浪涌、雷擊脈沖，避免顯示跳數(shù)、變送器燒毀，滿足 Ex 防爆認(rèn)證要求。

3. 回路供電型顯示器（二線制）：僅兩根信號(hào)線同時(shí)取 24V 工作電源 + 傳輸測(cè)量信號(hào)，無(wú)需單獨(dú)供電。

2. 模數(shù)轉(zhuǎn)換 ADC（模擬→數(shù)字）

微弱模擬信號(hào)經(jīng)儀表運(yùn)放精密放大、濾波（60ms~600ms 可選濾波抑制抖動(dòng)），送入高精度 Σ-Δ ADC：

- 分辨率最高 0.01% FS，低溫漂；

- 將連續(xù)電壓 / 電流轉(zhuǎn)換成 MCU 可識(shí)別的數(shù)字采樣值；

- 內(nèi)置噪聲濾波，穩(wěn)定現(xiàn)場(chǎng)波動(dòng)大的流量、壓力信號(hào)。

3. MCU 主控運(yùn)算單元（大腦，核心算法）

微處理器內(nèi)置固化算法，完成全部過(guò)程量換算，也是顯示邏輯核心：

1. 量程縮放 Scaling

用戶通過(guò)面板按鍵 / PReset 軟件設(shè)置 4mA 對(duì)應(yīng)下限、20mA 對(duì)應(yīng)上限（如 4mA=0 噸，20mA=100 噸），自動(dòng)線性換算工程值；

2. 非線性線性化修正

丹麥PR顯示器熱電偶、熱電阻自帶非線性曲線，MCU 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)分度表自動(dòng)補(bǔ)償；也支持自定義曲線、開(kāi)方（流量差壓信號(hào)）、差值計(jì)算；

3. 故障診斷邏輯（NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)）

實(shí)時(shí)檢測(cè)：傳感器斷線、短路、超量程、回路短路、內(nèi)部硬件故障；

觸發(fā)動(dòng)作：屏幕報(bào)錯(cuò)代碼、背光閃爍、紅色告警 LED、HART 故障位上報(bào) PLC；

4. 參數(shù)存儲(chǔ)

量程、小數(shù)點(diǎn)、報(bào)警值、顯示旋轉(zhuǎn)、語(yǔ)言、密碼存在非易失 Flash，斷電不丟失；插拔式 4501 顯示頭可拷貝配置到同系列變送器；

5. HART 調(diào)制解調(diào)：數(shù)字指令疊加在 4–20mA 直流上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀寫(xiě)量程、讀取診斷。

4. LCD 液晶顯示驅(qū)動(dòng)與人機(jī)交互

丹麥PR顯示器屏幕采用工業(yè)段碼 / 4 行點(diǎn)陣 LCD，自帶 LED 背光（白 / 紅可調(diào)），LCD 光學(xué)基礎(chǔ)原理：

液晶層夾兩片正交偏光片，電壓控制液晶分子扭轉(zhuǎn)角度，控制背光透光量，形成數(shù)字、文字、告警符號(hào)，本身不發(fā)光，依靠背光在強(qiáng)光 / 黑暗現(xiàn)場(chǎng)可視。

交互分兩種結(jié)構(gòu)：

1. 插拔式顯示頭 4501/4510

卡扣在變送器正面，金屬觸點(diǎn)通訊取電，3 個(gè)實(shí)體按鍵，支持 180° 畫(huà)面翻轉(zhuǎn)適配倒裝儀表，7 國(guó)滾動(dòng)幫助文字，密碼鎖防止誤改參數(shù)；

2. 就地一體式 7501（防爆殼體 LOI）

無(wú)實(shí)體按鍵，**光學(xué)感應(yīng)觸摸按鍵**（隔空感應(yīng)，防爆無(wú)開(kāi)孔），0/90/180/270° 多角度旋轉(zhuǎn)顯示，隔爆外殼適配危險(xiǎn)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)直裝。

5. 輸出回路（可選）

顯示表帶隔離 4–20mA 復(fù)現(xiàn)輸出：MCU 運(yùn)算后的標(biāo)準(zhǔn)工程值反向 DAC 數(shù)模轉(zhuǎn)換，隔離輸出給 PLC/DCS；部分型號(hào)支持 HART 雙向數(shù)字通訊。

顯示 / 編程前端 

PR 4510

4000和9000系列設(shè)備以及部分3000系列設(shè)備的編程顯示，以及ConfigMate 4590的所有版本

通過(guò)內(nèi)置顯示屏監(jiān)控過(guò)程值和狀態(tài)

7種語(yǔ)言的滾動(dòng)幫助文本

丹麥PR顯示器應(yīng)用

用于編程和修改運(yùn)行參數(shù)的通信接口。

易于閱讀的4510顯示屏可用于監(jiān)測(cè)過(guò)程信號(hào)、模擬輸出信號(hào)、指示傳感器錯(cuò)誤及設(shè)備內(nèi)部錯(cuò)誤。

4510可從一臺(tái)設(shè)備移動(dòng)到另一臺(tái)設(shè)備。發(fā)射器的單個(gè)系統(tǒng)3000 / 4000 / 9000設(shè)備配置可存檔并下載到后續(xù)發(fā)射器中。

技術(shù)特性

易讀的點(diǎn)陣LCD顯示屏。

用于讀檔和存檔設(shè)備配置的備份存儲(chǔ)器。

可通過(guò)設(shè)置密碼來(lái)阻止編程訪問(wèn)。密碼保存在設(shè)備中，以確保對(duì)未經(jīng)授權(quán)的配置修改具有高度保護(hù)。

安裝 / 編程

安裝在2區(qū)/2類區(qū)域。

PR 3000 / 4000 / 9000設(shè)備的所有配置數(shù)據(jù)均可通過(guò)PR 4590傳輸至PC。

當(dāng)安裝在倒置的設(shè)備上時(shí)，可通過(guò)菜單項(xiàng)將4510的顯示屏旋轉(zhuǎn)180°，并切換上下按鈕的功能。

PR 4510已獲批準(zhǔn)并認(rèn)證為PR 3000、4000和9000系列設(shè)備的附加組件。所有技術(shù)特性在連接PR 4510時(shí)均有效。