傳感器和(hé)變送器在儀器、儀表和(hé)工業自動化(huà)領域中起著(zhe)舉足輕重的(de)作用(yòng)。與傳感器不同,
變送器除了(le)能将非電量轉換成可(kě)測量的(de)電量外,一般還(hái)具有一定的(de)放大(dà)作用(yòng)。本文簡單地介
紹了(le)各類變送器的(de)特點,以供使用(yòng)者選用(yòng)。
一、一體化(huà)溫度變送器
一體化(huà)溫度變送器一般由測溫探頭(熱(rè)電偶或熱(rè)電阻傳感器)和(hé)兩線制固體電子單元組
成。采用(yòng)固體模塊形式将測溫探頭直接安裝在接線盒内,從而形成一體化(huà)的(de)變送器。一體化(huà)
溫度變送器一般分(fēn)爲熱(rè)電阻和(hé)熱(rè)電偶型兩種類型。
熱(rè)電阻溫度變送器是由基準單元、R/V 轉換單元、線性電路、反接保護、限流保護、
V/I轉換單元等組成。測溫熱(rè)電阻信号轉換放大(dà)後,再由線性電路對(duì)溫度與電阻的(de)非線性關
系進行補償,經 V/I轉換電路後輸出一個(gè)與被測溫度成線性關系的(de) 4~20mA的(de)恒流信号。
熱(rè)電偶溫度變送器一般由基準源、冷(lěng)端補償、放大(dà)單元、線性化(huà)處理(lǐ)、V/I轉換、斷偶
處理(lǐ)、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是将熱(rè)電偶産生的(de)熱(rè)電勢經冷(lěng)端補償放大(dà)後,
再帽由線性電路消除熱(rè)電勢與溫度的(de)非線性誤差,最後放大(dà)轉換爲 4~20mA電流輸出信号。
爲防止熱(rè)電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故,變送器中還(hái)設有斷電保護電路。
當熱(rè)電偶斷絲或接解不良時(shí),變送器會輸出最大(dà)值(28mA)以使儀表切斷電源。
一體化(huà)溫度變送器具有結構簡單、節省引線、輸出信号大(dà)、抗幹擾能力強、線性好、顯
示儀表簡單、固體模塊抗震防潮、有反接保護和(hé)限流保護、工作可(kě)靠等優點。
一體化(huà)溫度變送器的(de)輸出爲統一的(de) 4~20mA 信号;可(kě)與微機系統或其它常規儀表匹配
使用(yòng)。也(yě)可(kě)用(yòng)戶要求做(zuò)成防爆型或防火型測量儀表。
二、壓力變送器
壓力變送器也(yě)稱差變送器,主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和(hé)過程
連接件等組成。它能将接收的(de)氣體、液體等壓力信号轉變成标準的(de)電流電壓信号,以供給指
示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和(hé)過程調節。
壓力變送器的(de)測量原理(lǐ)圖如圖 3 所示。其測量原理(lǐ)是:流程壓力和(hé)參考壓力分(fēn)别作用(yòng)于
集成矽壓力敏感元件的(de)兩端,其差壓使矽片變形(位移很小,僅μm 級),以使矽片上用(yòng)半
導體技術制成的(de)全動态惠斯登電橋在外部電流源驅動下(xià)輸出正比于壓力的(de) mV級電壓信号。
由于矽材料的(de)強性極佳,所以輸出信号的(de)線性度及變差指标均很高(gāo)。工作時(shí),壓力變送器将
被測物(wù)理(lǐ)量轉換成 mV 級的(de)電壓信号,并送往放大(dà)倍數很高(gāo)而又可(kě)以互相抵消溫度漂移的(de)差
動式放大(dà)器。放大(dà)後的(de)信号經電壓電流轉換變換成相應的(de)電流信号,再經過非線性校正,最
後産生與輸入壓力成線性對(duì)應關系的(de)标準電流電壓信号。
壓力變送器根據測壓範圍可(kě)分(fēn)成一般壓力變送器(0.001MPa~20MP3)和(hé)微差壓變送
器(0~30kPa)兩種。
三、液位變送器
1、浮球式液位變送器
浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導管、信号單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。
一般磁性浮球的(de)比重小于 0.5,可(kě)漂于液面之上并沿測量導管上下(xià)移動。導管内裝有測
量元件,它可(kě)以在外磁作用(yòng)下(xià)将被測液位信号轉換成正比于液位變化(huà)的(de)電阻信号,并将電子
單元轉換成 4~20mA或其它标準信号輸出。該變送器爲模塊電路,具有耐酸、防潮、防震、
防腐蝕等優點,電路内部含有恒流反饋電路和(hé)内保護電路,可(kě)使輸出最大(dà)電流不超過 28mA,
因而能夠可(kě)靠地保護電源并使二次儀表不被損壞。
2、浮簡式液位變送器
浮筒式液位變送器是将磁性浮球改爲浮筒,它是根據阿基米德浮力原理(lǐ)設計的(de)。浮筒式
液位變送器是利用(yòng)微小的(de)金屬膜應變傳感技術來(lái)測量液體的(de)液位、界位或密度的(de)。它在工作
時(shí)可(kě)以通(tōng)過現場(chǎng)按鍵來(lái)進行常規的(de)設定操作。
3、靜壓或液位變送器
該變送器利用(yòng)液體靜壓力的(de)測量原理(lǐ)工作。它一般選用(yòng)矽壓力測壓傳感器将測量到的(de)壓
力轉換成電信号,再經放大(dà)電路放大(dà)和(hé)補償電路補償,最後以 4~20mA 或 0~10mA 電流方
式輸出。
四、電容式物(wù)位變送器
電容式物(wù)位變送器适用(yòng)于工業企業在生産過程中進行測量和(hé)控制生産過程,主要用(yòng)作類