傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。 與傳感器不同，振蕩器不僅將非電量轉(zhuǎn)換為可測量的電量，而且通常具有一定的放大作用。 本文簡要介紹了各種寄存器的特點(diǎn)，供用戶選擇。

一、一體化的溫度變送器

一體化的溫度變送器一般由測溫探頭(熱電偶或測溫電阻體傳感器)和雙線式固體電子單元構(gòu)成。 以固體模塊形式將測溫探針直接安裝在端子箱上，形成一體化的變送器。 一體化的溫度變送器一般分為熱阻和熱電偶類型。

測溫電阻溫度變送器由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、逆連接保護(hù)、限流保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等構(gòu)成。 測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫測溫

熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷補(bǔ)償、放大單元、線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷續(xù)處理、逆連接保護(hù)、限流保護(hù)等電路單元構(gòu)成。 用冷端補(bǔ)償放大熱電偶產(chǎn)生的熱電勢后，蓋子用線性電路消除熱電勢和溫度的非線性誤差，zui放大后變換為4~20mA的電流輸出信號。 為了防止熱電偶測量過程中電氣斷線而使控制溫度發(fā)生故障，發(fā)射器還設(shè)置了斷路保護(hù)電路。 熱電偶斷線或連接不良時(shí)，從振蕩器輸出zui的較大值( 28mA )，計(jì)量器切斷電源。

集成溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約引線、輸出信號大、抗干擾、線性好、顯示器簡單、固體模塊抗震防潮、逆接保護(hù)和限流保護(hù)、功能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

一體化溫度變送器的輸出可與統(tǒng)一的4~20mA信號微機(jī)系統(tǒng)和其他常規(guī)儀表組合使用。 用戶也可以要求制作防爆型和防火型儀表。

二、壓力變送器

壓力變送器也稱差分變送器，主要由測力傳感器、模塊電路、顯示頭、鐘殼和工藝連接件等構(gòu)成。 可將接收到的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號，提供給指示報(bào)警器、記錄儀、調(diào)節(jié)儀等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。

壓力變送器的測量原理圖如圖3所示。 其測量原理是工藝壓力和基準(zhǔn)壓力分別作用于集成硅壓力探測元件的兩端，其壓差使硅晶片變形(位移小，只是&mu； m級)在硅晶片上由半導(dǎo)體技術(shù)制作的全動態(tài)惠斯登電橋通過外部電流源的驅(qū)動輸出與壓力成比例的mV級的電壓信號。 由于硅材料的強(qiáng)度，輸出信號的線性和劣化指標(biāo)高。 工作時(shí)，壓力變送器將所測定的物理量變換為mV級的電壓信號，并發(fā)送到放大率高、能夠抵消溫度漂移的差動放大器。 通過電壓電流將放大的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電流信號，進(jìn)行非線性校正，在zui后產(chǎn)生與輸入壓力和線性對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號。

壓力變送器根據(jù)負(fù)載范圍分為一般的壓力變送器(0.001MPa~20MP3)和微壓變送器(0~30kPa )兩種。

三、液位變送器

1 .浮動式液位變送器

浮球式液位寄存器由磁浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、端子箱以及安裝件構(gòu)成。

通常的磁浮球的比重不足0.5，可以浮在液面上沿著測量導(dǎo)管上下移動。 導(dǎo)管內(nèi)置有測量元件，可通過外部磁的作用將被測量液位信號轉(zhuǎn)換為與液位的變化成比例的電阻信號，將電子單元轉(zhuǎn)換為4~20mA或其他標(biāo)準(zhǔn)信號后輸出。 該振蕩器是模塊電路，具有耐酸、防潮、防振、防腐等優(yōu)點(diǎn)，電路內(nèi)部包括恒流反饋電路和內(nèi)部保護(hù)電路，輸出zui的大電流不超過28mA，確保電源受到保護(hù)，防止二次儀表受到損壞。

2、浮動式液位寄存器

浮動式液位變送器將磁浮變?yōu)楦?，根?jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)。 浮動式液位變送器利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感器技術(shù)測量液體的液位、邊界位、密度。 工作中可通過現(xiàn)場鍵進(jìn)行通常的設(shè)定操作。

3、靜壓或液位變送器

該變送器利用液體靜壓的測量原理工作。 測量的壓力通常由硅壓力傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，由放大電路放大后由補(bǔ)償電路補(bǔ)償，zui以4~20mA或0~10mA的電流輸出。

四、電容式物質(zhì)變送器

電容式物料變送器適合工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中控制測量和生產(chǎn)過程，主要用于類似導(dǎo)電性和非導(dǎo)電性介質(zhì)的液體水平和粉粒體固體水平的遠(yuǎn)距離連續(xù)測量和指示。

電容式液位寄存器由電容式傳感器和電子模塊電路構(gòu)成，以雙線式的4~20mA的恒流輸出為基礎(chǔ)，變換為能夠以三線式或四線式輸出，輸出信號為1~5V、0~5V、0~10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號。 靜電電容傳感器由放入絕緣電極和測量介質(zhì)的圓筒形金屬容器構(gòu)成。 材料上升時(shí)，非導(dǎo)電性材料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù)，因此電容隨材料的高度而變化。 振蕩器模塊電路由基準(zhǔn)源、脈沖寬度調(diào)制、轉(zhuǎn)換、恒流放大器、反饋、限流等單元構(gòu)成。 采用脈沖寬度調(diào)制原理測量的優(yōu)點(diǎn)是頻率低、周圍元件的射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、沒有明顯的溫度漂移等。

五、超聲波發(fā)射器

超聲波發(fā)射器分為一般的超聲波發(fā)射器(無報(bào)頭)和一體型超聲波發(fā)射器兩類，一體型超聲波發(fā)射器常用。

一體型的超聲波變換器由報(bào)頭( LCD顯示器等)和探頭這兩部分構(gòu)成，該直接輸出4~20mA信號的發(fā)射器通過將小型化的傳感器(探頭)與電子電路組合，從而變得更小型、輕量且廉價(jià)。 超聲波變送器可用于液位。 物位測量和明渠、明渠等流量測量可用于測量距離。

六、銻電極酸度變送器

銻電極酸度變送器是將PH測量、自動清洗、電信號一體化的工業(yè)在線分析儀，是由銻電極和參比電極組成的PH測量系統(tǒng)。 在被測酸性溶液中，因?yàn)樵阡R電極表面生成三氧化銻氧化層，所以在金屬銻面和三氧化銻之間形成電位差。 該電位差的大小取決于三氧化銻的濃度，該濃度與被測酸性溶液中的氫離子的適度對應(yīng)。 銻、三氧化銻、水溶液的適度為1，其電極電位可以用能量星式計(jì)算。

銻電極酸度變送器中的固體模塊電路由兩大部分組成。 為了安全現(xiàn)場的作用，電源部分采用交流24V為二次儀表供電。 該電源除了向清洗馬達(dá)供給驅(qū)動電源以外，還通過電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直流電壓，在逆變器電路中使用。 第二部分為測量振蕩器電路，用于放大來自傳感器的參考信號和PH酸度信號，并將其發(fā)送到斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路，從而降低和調(diào)整信號的內(nèi)阻。 補(bǔ)償放大的PH信號和溫度

疊加信號制作差動轉(zhuǎn)換電路，zui將與PH值對應(yīng)的4~20mA的恒流信號輸出至二次計(jì)，完成顯示，控制PH值。

七、酸、堿、鹽濃度變送器

酸、堿、鹽濃度變送器通過測定溶液的電導(dǎo)率來決定濃度。 工業(yè)中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度可以在線連續(xù)測定。 該變送器主要應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液制備及環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過程。

酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是，在一定范圍內(nèi)，酸堿溶液的濃度與其電導(dǎo)率的大小成比例。 因此，測量溶液的電導(dǎo)率的大小，就可以知道酸堿濃度的高低。 被測溶液流入專用電導(dǎo)池時(shí)，如果忽略電極極化和分布容量，則等價(jià)于純電阻。 恒壓交變電流流過時(shí)，其輸出電流與電導(dǎo)率呈線性關(guān)系，電導(dǎo)率與溶液中的酸、堿濃度呈比例關(guān)系。 因此，只需測量溶液電流，即可計(jì)算出酸、堿、鹽的濃度。

酸、堿、鹽濃度變送器主要由導(dǎo)電池、電子模塊、顯示頭和外殼組成。 電子模塊電路由激勵(lì)電源、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大器、相敏整流器、解調(diào)器、溫度補(bǔ)償、過載保護(hù)和電流轉(zhuǎn)換等單元構(gòu)成。

八、電導(dǎo)傳輸器

通過測量溶液的電導(dǎo)率來間接測量離子濃度的工藝計(jì)(一體型變送器)，可在線連續(xù)測量工業(yè)中水溶液的電導(dǎo)率。

由于電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體同為電良導(dǎo)體，因此電流流過電解質(zhì)溶液時(shí)具有電阻作用，遵循歐姆定律。 但是，液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，具有負(fù)的溫度特性。 為了與金屬導(dǎo)體區(qū)別，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)率(電阻的倒數(shù))或電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù))表示。 相互絕緣的2個(gè)電極構(gòu)成電導(dǎo)池時(shí)，在其中放置測定溶液，以恒定電壓流過交流電流，形成電流電路。 固定電壓的大小和電極的大小，電路電流和電導(dǎo)率有一定的函數(shù)關(guān)系。 這樣，通過測量流經(jīng)被測溶液的電流，可以測量被測溶液的電導(dǎo)率。

電導(dǎo)傳輸器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿、鹽濃度傳輸器相同。

九、智能變送器

智能變送器由傳感器和微處理器(微機(jī))的相位結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 微處理器的運(yùn)算和存儲能力足以用于處理傳感器數(shù)據(jù)，包括測量信號的調(diào)節(jié)(濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等)、數(shù)據(jù)顯示、自動校正、自動補(bǔ)償?shù)取?/p>

微處理器是智能變送器的核心。 不僅可以計(jì)算、存儲、數(shù)據(jù)處理測量數(shù)據(jù)，還可以通過反饋電路調(diào)節(jié)傳感器，使收集數(shù)據(jù)成為zui。 微處理器具有各種軟件和硬件功能，因此能夠完成傳統(tǒng)振蕩器無法完成的工作。 智能變送器降低了傳感器制造的難度，大大提高了傳感器的性能。 此外，智能傳輸器還具有以下特點(diǎn):

1 .一種能夠在軟件中自動補(bǔ)償傳感器的非線性、溫度漂移、時(shí)間漂移等的自動補(bǔ)償能力。 可自我診斷，通電后對傳感器進(jìn)行自檢，檢查傳感器的各部分是否正常，可以進(jìn)行判斷。 數(shù)據(jù)處理簡單、準(zhǔn)確，可根據(jù)內(nèi)部程序自動處理數(shù)據(jù)。 例如，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理或去除異常數(shù)值。

2 .具有雙向通信功能。 微處理器不僅可以接收和處理傳感器數(shù)據(jù)，還可以將信息反饋到傳感器以協(xié)調(diào)和控制測量過程。 可以存儲信息，可以存儲傳感器的特征數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)信息、補(bǔ)償特性等。

3 .具有數(shù)字音量接口輸出功能，可將所輸出的數(shù)字信號簡單地連接至計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場總線等

本文熱電偶高頻詞： 信號  測量 

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