MKS PDR-C-2C电源数字读出器全面使用指南

产品概述与核心功能

MKS PDR-C-2C是一款专业级电源供应与数字读出系统，专为工业级压力监测与控制应用设计。该产品采用标准半机架式安装，集成了高精度电源供应和双通道压力信号处理能力。

核心功能特点：

• 双通道压力监测：可同时连接两个独立的压力传感器，实现宽范围压力监测。

• 高精度数字显示：4½位LED数字面板表，提供精确到0.01%的读数精度。

• 可编程设定点控制：配备两个独立设定点继电器，可自定义触发阈值。

• 多单位显示：支持mmHg、psi、kPa、mbar、inHg、inH₂O、cmH₂O七种工程单位。

• 稳定电源输出：提供±15VDC/600mA双路输出，满足大多数压力传感器需求。

• 自动通道切换：智能监测双通道压力值，自动切换显示范围最优的传感器数据。

与单通道版本PDR-C-1C相比，PDR-C-2C增加了双传感器接口和智能通道管理功能，适合需要宽量程压力监测的应用场景。系统采用模块化设计，维护简便，所有关键参数均可通过前面板直接调整。

安全操作规范

电气安全警告

• 接地要求：设备必须通过电源线的接地导体正确接地。失去保护接地连接时，所有可接触导电部件可能带电，存在触电风险。

• 电源注意事项：

• 仅使用符合规格的电源线（导体截面积≥0.75mm²）。

• 必须使用设备指定的保险丝类型（120VAC用1ASB，240VAC用½ASB）。

• 电源电压范围：117/234V±15%，50-60Hz。

• 高压警告：控制器通电时，电缆和传感器中存在高压，非专业人员禁止打开设备外壳。

操作环境要求

• 温度范围：0°C至50°C。

• 通风要求：安装位置需保证设备周围空气流通。

• 禁止环境：不得在爆炸性环境中使用，除非设备获得相关认证。

维护安全

• 禁止私自改装：不得安装替代零件或对仪器进行任何未经授权的修改。

• 专业维修：组件更换和内部调整必须由合格的服务人员进行。

• 清洁保养：定期检查电缆磨损情况，检查外壳是否有可见损坏迹象。

设备安装与连接

开箱检查

收到PDR-C-2C设备后，应进行以下检查：

• 检查包装是否有明显损坏痕迹。

• 核对装箱清单：

• 标准配置：PDR-C-2C主机、使用手册。

• 可选配件：电气连接器附件套件(PDR-C-2C-K1)、接口电缆。

如发现任何损坏，应立即通知承运商和MKS公司。需要将设备返回MKS时，必须先联系MKS服务中心获取设备返回授权号(ERA Number)。

机械安装

设备采用标准19英寸半机架设计，安装时需注意：

• 确保安装位置有足够空间散热（建议两侧保留至少5cm空间）。

• 使用合适的机架安装硬件固定设备。

• 避免安装在振动强烈或灰尘过多的环境中。

电气连接

电源连接步骤：

1. 确认设备后部电压选择卡设置与当地电网电压匹配。

2. 插入符合规格的电源线（导体截面积≥0.75mm²）。

3. 连接至正确接地的电源插座。

压力传感器连接：

PDR-C-2C提供两个6位端子排传感器接口，接线定义如下：

接地系统：

PDR-C-2C采用三地系统：

• 数字地(D GND)：电源返回路径。

• 模拟地(A GND)：DC输出信号返回路径。

• 机箱地：设备外壳接地。

当连接仅有两地系统的压力传感器时，应将D GND和A GND连接到传感器的公共地，然后将PDR的机箱地连接到传感器的机箱地。

前面板功能详解

显示区域

• 4½位LED显示：红色平面LED数码管，显示范围-19999至19999。

• x10⁻³指示灯：亮起表示当前显示值需乘以0.001。

• 通道指示灯：显示当前活跃的压力通道(1或2)。

功能开关

• 电源开关(Power)：控制设备主电源通断。

• 工程单位选择开关：七档旋转开关，可选单位：

• mmHg

• psi

• kPa

• mbar

• inHg

• inH₂O

• cmH₂O

• 通道选择/远程/自动开关（PDR-C-2C特有）：

• 位置"1"：固定显示通道1。

• 位置"2"：固定显示通道2。

• "AUTO"：自动通道切换模式。

• "REMOTE"：允许通过后接口远程选择通道。

调节控制

• 零点调节(Zero)：

• 用于压力信号的精细零点校正。

• 调节范围：±1.5%满量程。

• 绝对压力计需抽真空至低于其分辨率后才能调节。

• 差压计应进行交叉端口。

• 设定点调节(Set Point)：

• 每通道独立Coarse(粗调)和Fine(细调)旋钮。

• 调节范围：0-100%满量程压力。

• 配合"Read Set Point"开关可实时查看设定值。

• 设定点读取开关(Read Set Point)：

• 中位：显示当前压力值。

• 向左拨：显示通道1设定点值。

• 向右拨：显示通道2设定点值。

• 释放后自动返回中位。

状态指示

• 设定点继电器指示灯：LED亮起表示对应继电器吸合（压力低于设定值）。

• 过载指示：显示空白表示输入信号超过约11V。

后面板接口详解

压力传感器接口

两个6位端子排，用于连接压力传感器，提供传感器工作电源(±15V)和信号输入。每组接口包含独立的十进制小数点选择开关。

小数点选择开关

4PST摇臂开关，根据传感器量程设置显示小数点位：

注意：每个通道只能有一个开关处于ON位置，同时闭合多个开关会导致显示异常。

电源接口模块

接受标准电源线，内置线路滤波器，电压选择卡可见于塑料窗口后。

更换电压步骤：

1. 拔下电源线，向左滑动塑料窗。

2. 向外拉保险丝杆弹出保险丝。

3. 用探针取出电压选择卡。

4. 重新插入卡，使所需电压朝外。

5. 装入适当保险丝。

6. 向右滑动窗口。

7. 插入电源线。

接口连接器(J118)

20针接口，提供外部控制信号接入：

BCD输出连接器(可选)

提供5V BCD逻辑输出，可直接连接数字设备实现远程读数：

• 数据更新周期约0.5秒。

• 包含极性、超量程等状态信号。

• 可通过控制线实现多设备总线共享。

操作理论与工作模式

压力信号处理流程

传感器信号通过后面板端子排输入，经过输入放大器(U1)加入精细零点校正，信号分为三路：

• 输出缓冲放大器(U2,U3)→后接口。

• 设定点比较电路。

• 工程单位缩放电路→显示DVM。

设定点系统

• 两个独立设定点继电器。

• 通过后面板开关选择监控哪个压力信号(PDR-C-2C)。

• 比较输入信号与可调参考电压(前面板控制)。

• "故障安全"逻辑：无电源状态=高压状态。

• 可通过J118接口的LATCH线远程锁定继电器状态。

自动通道切换逻辑(PDR-C-2C特有)

比较器监测通道1信号：

• 90%满量程触发。

• 100%满量程触发。

• 通道1<90%：显示通道1。

• 通道1>100%：自动切换至通道2。

• 通道1从>100%降至<90%：切换回通道1。

电源系统

• 提供±15V内部电路和传感器电源。

• 过载和过热保护。

• 为比较器提供精密参考电压。

• 显示DVM自带+5V电源。

高级功能配置

工程单位校准

1. 短接压力输入与信号地。

2. 连接DVM至模拟地和CH1信号测试点。

3. 通电调整ZERO微调使DVM显示0.000V±0.0005V。

4. 施加10.0000V±0.0005V标准信号。

5. 根据所选单位调整对应微调电阻：

   单位	微调电阻	理论显示值
   mbar	R47	13332
   kPa	R47	13332
   mmHg	R49	10000
   psi	R44	19337
   cmH₂O	R55	13597
   inH₂O	R51	5353
   inHg	R53	3937

远程控制接口应用

通过J118接口可实现：

• 远程通道选择：引脚C输入高电平(或悬空)选择通道1，低电平选择通道2。

• 继电器状态锁定：拉低引脚6或7可锁定对应继电器状态。

• 模拟信号监控：

• 引脚H：通道1 0-10V输出(含零点校正)。

• 引脚F：通道2 0-10V输出。

• 引脚4：工程单位切换后输出。

BCD输出配置(可选功能)

• 数据就绪信号(DATA READY)：高电平表示BCD数据有效。

• 位使能控制：将DIGIT ENABLE线接地可读取对应位BCD数据。

• 极性输出：指示读数正负。

• 超量程信号：指示输入超出量程。

系统维护与故障排除

日常维护

• 定期检查电缆磨损情况。

• 检查外壳是否有可见损伤。

• 清洁通风孔，确保散热良好。

• 检查所有连接器是否牢固。

故障隔离流程

电源检查：

• 测量±15V输出(相对于P GND)。

• 正常范围：14.8-15.2V。

• 纹波<10mVp-p。

• 异常时断开传感器重测。

信号通路检查：

• 用10kΩ和5.1kΩ电阻模拟传感器输入(应产生9.6-10.3V)。

• 测量各测试点电压是否正常。

• 检查U1、U2、U3等关键运放。

设定点电路检查：

• 确认比较器输入电压(应跟随设定点调节)。

• 检查继电器驱动电路(Q5、Q6)。

• 测试继电器触点状态。

通道选择电路检查(PDR-C-2C)：

• 验证U4、U5比较器切换点(9V和10V)。

• 检查继电器K1切换状态。

• 测试远程选择逻辑(U6)。

常见问题处理

问题1：显示不准确

• 检查传感器连接。

• 验证小数点开关设置。

• 重新校准工程单位。

问题2：继电器不动作

• 检查设定点调节。

• 测量比较器输出。

• 验证继电器驱动电压。

问题3：自动切换失效

• 检查通道1信号是否达到切换阈值。

• 验证U4、U5比较器工作状态。

• 测试通道选择继电器。

技术规范与型号说明

物理规格

• 尺寸：标准半机架宽度。

• 显示：4½位红色LED。

• 重量：3.2kg。

• 连接器：20针接口、6位端子排。

电气规格

• 功耗：65W(满载)。

• 工作电压：117/234V±15%，50-60Hz。

• 电源输出：±15V@600mA。

• 模拟输出：0-10V(10kΩ负载)。

• 仪表精度：0.01%读数±1字。

• 输入阻抗：900kΩ。

设定点规格

• 继电器配置：单刀双掷(SPDT)。

• 触点额定值：2A@28VDC或1A@120VAC。

• 迟滞：0.5%满量程。

• 调节范围：100%满量程。

型号编码

PDRCXXYYY格式：

• XX：通道数(2C表示双通道)。

• YYY：选项(BCD表示BCD输出，E表示CE认证)。

应用案例与最佳实践

宽量程压力监测系统

• 配置建议：

• 通道1连接高精度低压传感器(如10Torr)。

• 通道2连接大量程传感器(如1000Torr)。

• 设置"AUTO"模式实现无缝量程切换。

• 设定点1用于低压报警，设定点2用于高压报警。

工业过程控制集成

• 集成方案：

• 通过J118接口连接PLC。

• 使用0-10V输出监控压力。

• 通过数字线获取继电器状态。

• 远程切换显示通道。

• BCD接口连接数字记录仪。

• 设定点控制安全阀或报警器。

维护技巧

• 定期校准：

• 零点校准每年至少一次。

• 全量程校准每两年一次。

• 传感器连接：

• 使用屏蔽电缆减少干扰。

• 避免与电源线平行走线。

• 环境控制：

• 保持工作环境清洁。

• 控制环境温度在推荐范围内。

附录：配套传感器与配件

兼容压力传感器

MKS Baratron系列兼容传感器：

推荐配件

• 电气连接套件：PDR-C-2C-K1

• 包含安装所需连接器。

• 提供备用保险丝。

• 接口电缆：

• 20针接口转接线。

• BCD输出电缆。

• 校准工具：

• 精密电压源。

• 高精度数字万用表。

通过本指南的系统学习，用户应能全面掌握MKS PDR-C-2C电源数字读出器的各项功能与操作方法，在实际应用中充分发挥其高性能优势，为工业压力监测与控制提供可靠解决方案。