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YOKOGAWA CA500/CA550 多功能过程校准仪
时间: 2025-11-03浏览次数：
YOKOGAWA CA500/CA550 多功能过程校准仪
YOKOGAWA CA500/CA550 多功能过程校准仪
仪器定位与核心用途
CA500/CA550 是一款便携式多功能过程校准仪，核心功能是为现场仪表（如变送器、传感器、控制器）提供标准信号发生与参数测量，支持 “发生 - 测量” 同步操作，实现仪表校准的高效性与准确性。两者核心差异在于CA550 新增 HART/BRAIN 通信功能，可直接与智能仪表交互，读取设备信息、执行回路测试及输出调整。
核心功能与技术参数
1. 核心功能概览
CA500/CA550 支持 6 类信号发生与 6 类参数测量，覆盖工业现场主流校准需求，具体功能对比如下：
功能类型 支持信号（CA500/CA550 通用） CA550 额外功能
信号发生 直流电压（100mV~30V）、直流电流（20mA/4-20mA）、电阻（400Ω/4000Ω）、热电偶电动势、RTD 模拟、频率 / 脉冲（1Hz~50kHz/CPM） HART/BRAIN 通信信号叠加、程序扫描（20 个校准点）、自动数据判级（Pass/Fail）
参数测量 直流电压（100mV~50V）、直流电流（50mA）、电阻（400Ω/4000Ω）、热电偶温度、RTD 温度、频率 / 脉冲计数 HART 设备信息读取（标签、量程、诊断数据）、BRAIN 设备型号 / 序列号读取、校准数据 CSV 导出
扫描功能 线性扫描（0%~100% 线性变化）、步进扫描（等间隔分步输出）、程序扫描（CA500 支持 10 个点） 程序扫描支持 20 个点，可关联校准对象信息（型号、序列号、标签）、自动保存扫描数据与判级结果
数据管理 手动保存 100 条数据、扫描数据自动保存（CA500 专用格式） 数据以 CSV 格式保存（支持逗号 / 分号 / 制表符分隔）、USB 存储导出、文件夹按 “年 / 月 / 日” 自动分类
2. 关键技术参数
精度等级：直流电压 ±0.01% FS、直流电流 ±0.01% FS、电阻 ±0.01% FS、温度（热电偶）±0.1℃（K 型，0~1000℃）。
分辨率：直流电压 100mV 量程达 1μV、直流电流 20mA 量程达 1μA、电阻 400Ω 量程达 0.01Ω、频率 500Hz 量程达 0.01Hz。
输出能力：直流电流输出最大负载 20V（4-20mA 量程）、电阻输出允许测量电流 0.1~3mA（400Ω 量程）。
通信接口：USB Type B（支持远程控制与 CA550 数据导出）、HART/BRAIN 通信端口（CA550 专用，叠加于 4-20mA 回路）。
操作流程与核心场景
1. 基础操作：信号发生与测量
以 “4-20mA 电流发生 + 测量” 为例，说明标准操作流程：
（1）信号发生设置（Function 2）
功能选择：按下FUNCTION 2键，通过方向键选择mA（电流），按ENTER确认。
量程设置：按下RANGE键，选择4-20mA（默认 0%=4mA、100%=20mA），按ENTER确认。
参数调整：通过数字键或UP/DOWN键设置输出值（如 8mA），按下OUTPUT ON/OFF键启动输出，屏幕显示 “OUTPUT:ON”。
扫描功能（可选）：若需步进输出，进入SETUP→Sweep Setup→Step Sweep，设置间隔时间（如 10s）与重复模式（ON/OFF），按下SWEEP键启动步进扫描。
（2）参数测量设置（Function 1）
功能选择：按下FUNCTION 1键，通过方向键选择mA（电流），按ENTER确认。
量程设置：按下RANGE键，选择50mA（覆盖 4-20mA 测量需求），按ENTER确认。
回路供电（可选）：若测量两线制变送器，按下LOOP POWER键，仪器输出 24VDC 回路电源，同时测量变送器输出电流。
数据读取：屏幕实时显示测量值，按下AVERAGE键可查看 5 次移动平均值、最大值与最小值。
2. 进阶场景 1：温度校准（热电偶 / RTD）
（1）热电偶温度发生（模拟 K 型热电偶）
功能选择：FUNCTION 2→TC SRC（热电偶发生），RANGE键选择K型，按ENTER确认。
端子设置：进入SETUP→Temperature Setup→TC Terminal，选择TC-B（香蕉插头，支持外部参考端补偿），TC-B RJC设为ON（启用参考端补偿）。
温度设置：通过数字键输入目标温度（如 200℃），按下OUTPUT ON/OFF启动输出，屏幕同步显示对应热电势（如 8.137mV，符合 ITS-90 标准）。
（2）RTD 温度测量（PT100）
功能选择：FUNCTION 1→RTD，RANGE键选择PT100（IEC 60751 标准，-200~800℃）。
接线设置：进入SETUP→Connection Method，选择3W（三线制，消除引线电阻误差）。
测量执行：连接 PT100 传感器（三线制），屏幕显示测量温度，按下DISPLAY键可切换显示电阻值（如 273.15Ω 对应 0℃）。
3. CA550 专属场景：HART 仪表校准
以 “HART 变送器回路测试” 为例，操作流程如下：
通信设置：按下COM键，进入现场通信模式，HART/BRAIN软键选择HART，250Ω ON/OFF设为ON（提供 HART 通信阻抗）。
设备连接：按下CONNECT DEVICE键，仪器自动连接地址为 0 的 HART 设备，成功后显示设备标签与 PV 值。
回路测试：按下LOOP TEST键，设置目标输出电流（如 8mA），仪器通过 HART 指令控制变送器输出，同时测量实际输出电流，对比偏差。
数据保存：进入SETUP→Program Sweep，设置校准点（如 4/8/12/16/20mA）、公差（如 0.5%），执行扫描后自动保存数据（含设备型号、序列号、误差与判级结果）。
数据管理与远程控制
1. 数据保存与导出
（1）CA500 数据管理
手动保存：测量 / 发生过程中按下SAVE键，自动保存当前时间、功能、量程、测量值 / 发生值，最多保存 100 条（内存编号 001~100）。
数据读取：按下LOAD键，选择内存编号，按ENTER查看保存数据，CA500 仅支持仪器本地查看，需通过 USB 指令导出至 PC。
（2）CA550 数据管理
自动保存：程序扫描时启用Data Save=ON，数据以 CSV 格式保存至内部内存，文件夹结构为Root→CalibrationData（程序扫描）/SweepData（步进扫描）/SaveData（手动保存）。
USB 导出：通过 USB 线连接 PC，仪器被识别为 USB 存储设备，直接复制 CSV 文件至 PC，可用 Excel 打开分析（支持逗号 / 分号 / 制表符分隔）。
2. 远程控制（USB 通信）
通过 USB 接口与 PC 连接，使用专用指令实现远程控制，核心指令如下：
信号发生：SD20.000（设置电流发生值 20.000mA）、SO1（启动输出）。
参数测量：OD0?（查询 Function 1 测量值）、OS?（查询仪器当前设置）。
数据保存：TS（执行手动保存）、OM1?（读取内存编号 1 的保存数据）。
设备设置：IO1（启用 250Ω 通信电阻）、VO1（启动 24V 回路电源）。
通信协议：遵循 USB CDC（Communication Device Class），需安装横河YKCDC USB Driver驱动，PC 端通过串口工具（如 PuTTY）发送指令，波特率默认 9600bps。
注意事项与维护
1. 操作安全与精度保障
输出防护：直流电压 30V 量程输出时避免短路，直流电流输出时避免开路，仪器内置过压 / 过流保护，触发保护后需重启输出。
温度影响：温度校准前需预热 1 小时，避免仪器内部温升影响参考端补偿精度；环境温度波动需控制在 ±1℃以内（尤其 IL 测量）。
接线规范：电阻 / RT D 测量优先选择三线制或四线制，减少引线电阻误差；热电偶接线需区分正负极（TC-B 端子：红正黑负）。
2. 仪器维护
电池管理：仪器支持电池与 USB 双供电，Power Select可设置供电优先级；电池低电量时屏幕提示，需及时充电（充电时间约 4 小时，满电续航约 8 小时）。
内存清理：CA550 数据存满（250 个 CSV 文件）时，需手动删除无用文件或格式化内部内存（MENU→File Format→QUICK，注意：格式化会清空所有数据）。
校准周期：建议每年进行一次仪器校准，可联系横河授权服务中心或参考官网下载的 “用户校准手册” 自行校准（需标准校准源）。
常见问题与故障排查
故障现象 可能原因 解决方法
输出启动后无信号 输出端子未接负载、量程设置错误 确认负载在允许范围（如 4-20mA 量程负载≤20V），重新选择正确量程
温度测量偏差大 参考端补偿未启用、热电偶类型选错 进入Temperature Setup启用TC-B RJC，确认热电偶类型与实际一致（如 K 型）
HART 通信连接失败 250Ω 电阻未启用、设备地址非 0 按下COM键启用250Ω，确认 HART 设备地址为 0（默认），检查回路接线
USB 无法识别 驱动未安装、USB 线接触不良 安装YKCDC USB Driver，更换 USB 线并重新连接
数据无法保存 内存已满、文件格式错误 删除无用数据或格式化内存，确认保存格式为 CSV（CA550）或专用格式（CA500）
