傳感器和變送器簡要介紹

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。 金湖斯美特百喲有限公司簡要介紹各種發(fā)射器的特點(diǎn)，請用戶選擇。 另一方面，一體化溫度變送器一體化溫度變送器一般由測溫探針(熱電偶或測溫電阻體傳感器)和雙線式固體電子部件構(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?zé)犭娕紲囟茸兯推饕话阌苫鶞?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)、電流限制保護(hù)等電路單元構(gòu)成。 在冷端補(bǔ)償下放大熱電偶產(chǎn)生的熱電勢后，蓋通過線性電路消除熱電勢和溫度的非線性誤差，zui放大后轉(zhuǎn)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，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)、工作可靠等優(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、智能壓力變送器壓力變送器也稱差變送器，主要由測力傳感器、模塊電路、顯示頭、表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檢測元件的兩端，其差壓使硅晶片變形(位移小，僅μm級)，在硅晶片上用半導(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，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、液位寄存器1、浮球式液位寄存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寄存器將磁浮變?yōu)楦?，根?jù)阿基米德浮力原理進(jìn)行了設(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進(jìn)行工作。 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、電容式物位寄存器電容式物位寄存器適用于工業(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)電介質(zhì)液位和粉粒狀固體材料位的遠(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，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。 五是超聲波發(fā)射器的超聲波發(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，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，直接輸出該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。 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測定、自動清洗、電信號一體化的工業(yè)在線分析儀，是由銻電極和參考電極組成的PH測定系統(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。 將放大后的PH信號和溫度補(bǔ)償信號重疊，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、堿和鹽濃度變送器通過測量溶液的電導(dǎo)率來確定濃度。 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，如果忽略電極極化和分布容量，則等價于純電阻。 恒壓交變電流流過時，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)變送器是通過測量溶液的電導(dǎo)值來間接測量離子濃度的工藝計(jì)(一體變送器)，可在線連續(xù)測量工業(yè)中水溶液的電導(dǎo)。 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個電極構(gòu)成電導(dǎo)池時，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))相結(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?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。 智能變送器還具有以下特征: 1、自動補(bǔ)償能力，能夠通過軟件自動補(bǔ)償傳感器的非線性、溫度漂移、時間漂移等。 2、可自我診斷，通電后對傳感器進(jìn)行自檢，檢查傳感器各部分是否正常，進(jìn)行判斷。 3、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，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理或去除異常數(shù)字。 4 .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。 5 .可以存儲信息，并且可以存儲傳感器的特征數(shù)據(jù)、配置信息和補(bǔ)償特性等。 6、具有數(shù)字流量接口輸出功能，可以將所輸出的數(shù)字信號簡單地連接到計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場總線等上。

本文熱電偶高頻詞： 信號  測量 

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