浅谈变送器

　　传感器和变送器在仪表和工业自动化中发挥着关键作用。 与传感器不同，发射器除了将非电能转换为可测量的功率外，通常还具有一定的放大率。 本文简要介绍了各种类型变送器的特性供用户选择。
一、集成温度变送器
　　集成温度变送器通常由温度探头组成（热电偶或RTD传感器）和双线固态电子单元。 温度探头以固体模块的形式直接安装在接线盒中，形成一个集成的变送器。 集成温度变送器一般分为两种类型：热电阻和热电偶类型。
　　热电阻温度变送器由参考单元，R / V转换单元，线性电路，a组成。反向连接保护，限流保护，V / I转换单元等。 温度测量热敏电阻信号经过转换和放大后，温度和电阻之间的非线性关系由线性电路补偿，输出与测量温度成线性关系的4-20 mA恒流信号在V / I转换电路之后。
　　热电偶温度变送器一般由电路元件组成，如参考源，冷端补偿，放大单元，线性化处理，V / I转换，烧毁处理，反向连接保护和限流保护。 通过冷端补偿来补偿热电偶产生的热电势，然后通过线性电路消除热电势和温度的非线性误差，最后放大并转换成电流输出信号。 4-20毫安。
　　为了防止因热电偶测量中的电流断裂引起的温度控制故障引起的事故，变送器还具有断电保护电路。当热电偶断开或连接不良时，变送器将输出最大值（28mA）以关闭电源。
　　集成温度变送器结构简单，节省导线，输出信号大，抗干扰能力强，线性度好，显示仪表简单，坚固模块抗震防潮，反接保护，限流保护，运行可靠。输出集成温度变送器是一个均匀的4至20 mA信号;它可以与微电脑系统或其他传统仪器一起使用。 它也可以制成防爆或防火测量仪器。

二、压力变送器
　　压力变送器也叫差动变送器，主要由变压器组成称重传感器，模块电路，显示头，壳体和过程连接。它可以将接收到的气体，液体和其他压力信号转换为标准电流和电压信号，为报警，记录仪和调节器等二次仪器提供测量，指示和过程调整。
　　测量原理是过程压力和参考压力分别作用于集成硅压敏元件的两端，压差导致硅晶片变形（位移很小，只有μm级），因此硅晶片是由半导体技术制成的。 全动态惠斯通电桥输出与外部电流源驱动的压力成比例的mV电平电压信号。由于硅材料的优异强度，输出信号的线性度和变化指数很高。在运行过程中，压力变送器将测得的物理量转换为mV级电压信号并将其发送到高倍。差分放大器，可以消除彼此的温度漂移。通过电压 - 电流转换将放大的信号转换成相应的电流信号，然后进行非线性校正，最后生成与输入压力线性对应的标准电流 - 电压信号。根据压力范围，压力变送器可分为普通压力变送器（0.001MPa~20MP3）和差压变送器（0~30kPa）。

三、液位变送器
1、浮子式液位变送器
　　浮子式液位变送器由磁浮子，测量管，信号单元，电子单元，接线盒和安装件组成。通常，磁性浮子的比重小于0.5，并且可以漂浮在液体表面上方并沿着测量导管上下移动。测量管配有测量元件，可将测量的液位信号转换成与外部磁场作用下液位变化成比例的电阻信号，并将电子单元转换为4-20 mA或其他标准信号输出。变送器是一个模块电路，具有耐酸，耐湿，抗冲击，耐腐蚀等优点。该电路包含一个恒流反馈电路和一个内部保护电路，使最大输出电流不超过28 mA，从而可靠地保护电源并使能二次仪表不会损坏。
2、浮球式液位变送器
　　浮子式液位变送器将磁性浮子转换为浮子，浮子根据阿基米德浮力原理设计。浮子式液位变送器采用小金属薄膜应变传感技术测量液体的液位，边界或密度。通过在工作期间按下字段按钮，可以将其用于日常设置操作。
3、静压或液位变送器
　　变送器采用静水压力测量原理。它通常使用硅压力传感器将测得的压力转换成电信号，然后由放大电路放大并由电路补偿，最后以4到20 mA或0的电流输出10 mA。

四、电容式液位变送器
　　电容式液位变送器适用于工业企业测量和控制生产过程中的生产过程。它主要用于长距离连续测量和指示导电和非导电介质的液位或粉状固体材料等级。电容式液位变送器由电容式传感器和电子模块电路组成。它基于双线4-20mA恒流输出。转换后，可以以三线或四线模式输出。输出信号形成标准信号，如1~5V，0~5V，0~10mA。电容式传感器由绝缘电极和包含测量介质的圆柱形金属容器组成。当材料水平上升时，由于非导电材料的介电常数明显小于空气的介电常数，因此电容随材料的高度而变化。发射器的模块电路由参考源，脉冲宽度调制，转换，恒定电流放大，反馈和电流限制组成。使用脉冲宽度调制原理的优点是频率低，射频对周围元件的干扰，稳定性好，线性度好，没有明显的温度漂移。

五、超声波发射器
　　超声波发射器分为两种类型：通用超声波换能器（无头部）和集成超声波发射器。超声波发射器更常用。 集成超声波更新器由仪表（如LCD显示器）和探头组成。直接输出4-20 mA信号的变送器组装了微型传感器（探头）和电子电路。使音量更孝，更轻，更便宜。超声波发射器可用于液位。水平和流量测量的测量，如明渠，明渠等，可用于测量距离。

六、锑电极酸度变送器
　　锑电极酸度变送器是一种集PH检测，自动清洗和电信号转换于一体的工业在线分析仪器。它是由氪电极和参比电极组成的PH值测量系统。在待测酸溶液中，在钽电极表面形成三氧化钽氧化物层，从而在金属钽表面和三氧化钽之间形成电位差。该电位差的大小取决于三种氧化铈的浓度，其对应于待测酸性溶液中的适量氢离子。如果将铋，三氧化锑和水溶液的适当性视为1，则可以用能斯特公式计算电极电位。
　　锑电极酸性变送器中的固态模块电路由两个主要组成部分。为了现场功能的安全，电源部分使用AC 24V为二次仪表供电。除了为清洁电机提供驱动电源之外，该电源还应通过电流转换单元转换为相应的DC电压，以用于传输电路。第二部分是测量传感器电路，它放大来自传感器的参考信号和pH酸度信号，并将其发送到斜率调节和定位调节电路，以减小信号的内阻并进行调节。放大的PH信号和温度补偿信号叠加后再送到转换电路，最后将一个对应PH值的4-20 mA恒流信号输出到二次电表，完成显示并控制pH值值。

七、酸，碱，盐浓度变送器
　　酸，碱和盐浓度变送器通过测量溶液的电导率来确定浓度。它可以连续检测工业过程中水溶液中酸，碱和盐的浓度。这种变送器主要用于锅炉给水处理，化学溶液制备和环保工业生产过程。
　　酸，碱，盐浓度变送器的工作原理是：在一定范围内在此范围内，酸碱溶液的浓度与电导率成正比。因此，只要测量溶液的电导率的大小，就可以知道酸碱浓度的水平。当测量溶液流入专用电导池时，如果忽略电极极化和分布电容，则它可以等效于纯电阻。当恒定电压交流电流流过时，输出电流与电导率呈线性关系，电导率与溶液中的酸和碱浓度成正比。因此，只要测量溶液电流，就可以计算出酸，碱和盐的浓度。
　　酸，碱和盐浓度变送器主要由电导池组成，电子模块，显示头和外壳。电子模块电路由励磁电源，电导池，电导放大器，相敏整流器，解调器，温度补偿，过载保护和电流转换组成。

八、电导率发射器
　　它通过测量解散液体的电导率仪间接测量离子浓度（集成发射器），它可以连续检测工业过程中水溶液的电导率。由于电解质溶液是同样良好的电导体金属导体，电流必须流过电解质溶液，并且必须符合欧姆定律。然而，液体的电阻温度特性与金属导体的电阻温度特性相反，并具有负温度特性。
　　为了将其与金属导体区分开，电解质溶液的电导率由电导（电阻的倒数）或电导率（电阻率的倒数）表示。当两个相互绝缘的电极形成电导池时，如果要测试的溶液置于其间并且通过恒定电压的交流电流，则形成电流回路。
如果电压幅度和电极尺寸固定，则回路电流和电导率之间存在一定的函数关系。因此，通过测量流过待测溶液的电流，可以测量待测溶液的电导率。

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