各類(lèi)變送器的選用
傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著*的作用。與傳感器不同，
變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，一般還具有一定的放大作用。本文簡(jiǎn)單地介
紹了各類(lèi)變送器的特點(diǎn)，以供使用者選用。
一、一體化溫度變送器 ：
一體化溫度變送器一般由測(cè)溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線(xiàn)制固體電子單元組
成。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線(xiàn)盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化
溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類(lèi)型。
熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V 轉(zhuǎn)換單元、線(xiàn)性電路、反接保護(hù)、限流保護(hù)、
V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線(xiàn)性電路對(duì)溫度與電阻的非線(xiàn)性關(guān)
系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng) V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測(cè)溫度成線(xiàn)性關(guān)系的 4～20mA的恒流信號(hào)。
熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷端補(bǔ)償、放大單元、線(xiàn)性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶
處理、反接保護(hù)、限流保護(hù)等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后，
再帽由線(xiàn)性電路消除熱電勢(shì)與溫度的非線(xiàn)性誤差，zui后放大轉(zhuǎn)換為 4～20mA電流輸出信號(hào)。
為防止熱電偶測(cè)量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護(hù)電路。
當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時(shí)，變送器會(huì)輸出zui大值（28mA）以使儀表切斷電源。
一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省引線(xiàn)、輸出信號(hào)大、抗*力強(qiáng)、線(xiàn)性好、顯
示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的 4～20mA 信號(hào)；可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配
使用。也可用戶(hù)要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表。
二、壓力變送器 ：
壓力變送器也稱(chēng)差變送器，主要由測(cè)壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過(guò)程
連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)，以供給指
示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。
壓力變送器的測(cè)量原理圖如圖 3 所示。其測(cè)量原理是：流程壓力和參考?jí)毫Ψ謩e作用于
集成硅壓力敏感元件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅μm 級(jí)），以使硅片上用半
導(dǎo)體技術(shù)制成的全動(dòng)態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動(dòng)下輸出正比于壓力的 mV級(jí)電壓信號(hào)。
由于硅材料的強(qiáng)性，所以輸出信號(hào)的線(xiàn)性度及變差指標(biāo)均很高。工作時(shí)，壓力變送器將
被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成 mV 級(jí)的電壓信號(hào)，并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差
動(dòng)式放大器。放大后的信號(hào)經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性校正，zui
后產(chǎn)生與輸入壓力成線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號(hào)。
壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa～20MP3）和微差壓變送
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(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線(xiàn)盒及安裝件組成。
一般磁性浮球的比重小于 0.5，可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng)。導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)
量元件，它可以在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào)，并將電子
單元轉(zhuǎn)換成 4～20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。該變送器為模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、
防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路，可使輸出zui大電流不超過(guò) 28mA，
因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。
2、浮簡(jiǎn)式液位變送器
浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量液體的液位、界位或密度的。它在工作
時(shí)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鍵來(lái)進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。
3、靜壓或液位變送器
該變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作。它一般選用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓
力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償，zui后以 4～20mA 或 0～10mA 電流方
式輸出。
四、電容式物位變送器
電容式物位變送器適用于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量和控制生產(chǎn)過(guò)程，主要用作類(lèi)
導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量和指示。
電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，它以?xún)删€(xiàn)制 4～20mA 恒定電
流輸出為基型，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，可以用三線(xiàn)或四線(xiàn)方式輸出，輸出信號(hào)形成為 1～5V、0～5V、
0～10mA 等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。電容傳感器由絕緣電極和裝有測(cè)量介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當(dāng)
料位上升時(shí)，因非導(dǎo)電物料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù)，所以電容量隨著物料高度
的變化而變化。變送器的模塊電路由基準(zhǔn)源、脈寬調(diào)制、轉(zhuǎn)換、恒流放大、反饋和限流等單
元組成。采用脈寬調(diào)特原理進(jìn)行測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是頻率較低，對(duì)周?chē)漕l干擾、穩(wěn)定性好、線(xiàn)
性好、無(wú)明顯溫度漂移等。
五、超聲波變送器
超聲波變送器分為一般超聲波變送器（無(wú)表頭）和一體化超聲波變送器兩類(lèi)，一體化超
聲波變送器較為常用。
一體化超聲波變更新器由表頭（如 LCD顯示器）和探頭兩部分組成，這種直接輸出 4～
20mA信號(hào)的變送器是將小型化的敏感元件（探頭）和電子電路組裝在一起，從而使體積更
小、重量更輕、價(jià)格更便宜。超聲波變送器可用于液位。物位的測(cè)量和開(kāi)渠、明渠等流量測(cè)
量，并可用于測(cè)量距離。
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