傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器
不同,變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測量的電量外,一般還具有一定的放大作用
。本文簡單地介紹了各類變送器的特點(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溫探頭(熱電偶或熱電阻傳感器)和兩線制固體電
子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(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型。
熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V 轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護(hù)、限流
保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫?zé)犭娮栊盘栟D(zhuǎn)換放大后,再由線性電路對溫度與電
阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償,經(jīng) V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的 4
~20mA的恒流信號。
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)生的熱電勢經(jīng)
冷端補(bǔ)償放大后,再帽由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差,最后放大轉(zhuǎn)換
為 4~20mA電流輸出信號。
為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故,變送器中還設(shè)有斷
電保護(hù)電路。
當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時,變送器會輸出最大值(28mA)以使儀表切斷電
源。
一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省引線、輸出信號大、抗干擾能力強(qiáng)、線
性好、顯示儀表簡單、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;可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)
儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。
二、壓力變送器
壓力變送器也稱差變送器,主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表
殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電
壓信號,以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)
節(jié)。
壓力變送器的測量原理是:流程壓力和參考壓力分別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),以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)
制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的 mV級電壓信號。
由于硅材料的強(qiáng)性極佳,所以輸出信號的線性度及變差指標(biāo)均很高。工作時,
壓力變送器將被測物理量轉(zhuǎn)換成 mV 級的電壓信號,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式放大器。放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電
流信號,再經(jīng)過非線性校正,最后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓
信號。
壓力變送器根據(jù)測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、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安
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量導(dǎo)管上下移動。導(dǎo)管
內(nèi)裝有測量元件,它可以在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電
阻信號,并將電子單元轉(zhuǎn)換成 4~20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。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,可使輸出最大電流
不超過 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)來測量液體的液位、界位或
密度的。它在工作時可以通過現(xiàn)場按鍵來進(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量原理工作。它一般選用硅壓力測壓傳感器將測
量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償,最后以 4~20mA
或 0~10mA 電流方式輸出。