各类变送(sòng)器(qì)若何选用
2022-06-14
[2114]
传感(gǎn)器(qì)和变送(sòng)器(qì)在仪(yí)器(qì)、仪(yí)表(biǎo)和产业主动化(huà)范畴中(zhōng)起着无足轻重的感(gǎn)化(huà)。与传感(gǎn)器(qì)差别,变送(sòng)器(qì)除能将非电量转换成可丈量的电量外,普通(tōng)还具备必然的缩(suō)小感(gǎn)化(huà)。本文简略地(dì)先容了各类变送(sòng)器(qì)的特色,以供操纵者选用。
1、一体化(huà)温度变送(sòng)器(qì)
一体化(huà)温度变送(sòng)器(qì)普通(tōng)由测温探头(热电偶或热电阻传感(gǎn)器(qì))和两线制(zhì)固体电子单位构成。接纳固体模块情(qíng)势将测温探头直接装置在接线盒内(nèi),从而构成一体化(huà)的变送(sòng)器(qì)。一体化(huà)温度变送(sòng)器(qì)普通(tōng)分为热电阻和热电偶型两种范例。
热电阻温度变送(sòng)器(qì)是(shì)由基准单位、R/V 转换单位、线性电路、反接掩护、限流(liú)掩护、V/I转换单位等(děng)构成。测温热电阻旌旗灯号转换缩(suō)小后,再由线性电路对温度与电阻的非线性干系停止弥补,经 V/I转换电路后输入一个与被测温度成线性干系的 4~20mA的恒流(liú)旌旗灯号。
热电偶温度变送(sòng)器(qì)普通(tōng)由基准源、冷端弥补、缩(suō)小单位、线性化(huà)处置、V/I转换、断偶处置、反接掩护、限流(liú)掩护等(děng)电路单位构成。它是(shì)将热电偶发生的热电势经冷端弥补缩(suō)小后,再帽由线性电路消弭热电势与温度的非线性偏差,最初(chū)缩(suō)小转换为 4~20mA电流(liú)输入旌旗灯号。
为避免热电偶丈量中(zhōng)因为电偶断丝而使控温生效构成变乱,变送(sòng)器(qì)中(zhōng)还设有断电掩护电路。
当(dāng)热电偶断丝或接解不良时,变送(sòng)器(qì)会输入最大值(28mA)以使仪(yí)表(biǎo)堵截电源。
一体化(huà)温度变送(sòng)器(qì)具备布局简略、节流(liú)引线、输入旌旗灯号大、抗(kàng)搅扰才能强、线性好、显现仪(yí)表(biǎo)简略、固体模块抗(kàng)震防潮、有反接掩护和限流(liú)掩护、使命靠得(dé)住等(děng)长处。
一体化(huà)温度变送(sòng)器(qì)的输入为同一的 4~20mA 旌旗灯号;可与微机体系或别的惯例仪(yí)表(biǎo)婚配操纵。也可用户请求做成防爆型或防火型丈量仪(yí)表(biǎo)。
2、压(yā)力变送(sòng)器(qì)
压(yā)力变送(sòng)器(qì)也称差变送(sòng)器(qì),首要由测压(yā)元件传感(gǎn)器(qì)、模块电路、显现表(biǎo)头、表(biǎo)壳和进程毗连件等(děng)构成。它能将领受的气(qì)体、液体等(děng)压(yā)力旌旗灯号改(gǎi)变成规范的电流(liú)电压(yā)旌旗灯号,以供应唆使报(bào)警仪(yí)、记实仪(yí)、调度器(qì)等(děng)二次仪(yí)表(biǎo)停止丈量、唆使和进程调度。
压(yā)力变送(sòng)器(qì)的丈量道理是(shì):流(liú)程压(yā)力和参考压(yā)力别离感(gǎn)化(huà)于集(jí)成硅压(yā)力敏感(gǎn)元件的两头,其差压(yā)使硅片变形(xíng)(位移很(hěn)小,仅μm 级),以使硅片上用半(bàn)导体手艺制(zhì)成的全静态惠斯登电桥在外部电流(liú)源驱动下输入反比于压(yā)力的 mV级电压(yā)旌旗灯号。
因为硅资料的强性好,以是(shì)输入旌旗灯号的线性度及变差目标均很(hěn)高。使命时,压(yā)力变送(sòng)器(qì)将被测物理量转换成 mV 级的电压(yā)旌旗灯号,并送(sòng)往(wǎng)缩(suō)小倍数(shù)很(hěn)高而又能够或许相互对消温度漂移的差动式缩(suō)小器(qì)。缩(suō)小后的旌旗灯号经电压(yā)电流(liú)转换变革成响应的电流(liú)旌旗灯号,再颠末非线性校订,最初(chū)发生与输入压(yā)力成线性对应干系的规范电流(liú)电压(yā)旌旗灯号。
压(yā)力变送(sòng)器(qì)按照测压(yā)规模可分红普通(tōng)压(yā)力变送(sòng)器(qì)(0.001MPa~20MP3)和微差压(yā)变送(sòng)器(qì)(0~30kPa)两种。
3、液位变送(sòng)器(qì)
1、浮球式液位变送(sòng)器(qì)
浮球式液位变送(sòng)器(qì)由磁性浮球、丈量导管、旌旗灯号单位、电子单位、接线盒及装置件构成。
普通(tōng)磁性浮球的比重小于 0.5,可漂于液面之上并沿丈量导管凹凸挪动。导管内(nèi)装有丈量元件,它能够或许在外磁感(gǎn)化(huà)下将被测液位旌旗灯号转换成反比于液位变革的电阻旌旗灯号,并将电子单位转换成 4~20mA或别的规范旌旗灯号输入。该变送(sòng)器(qì)为模块电路,具备耐酸、防潮、防震、
防侵蚀等(děng)长处,电路外部含有恒流(liú)反应电路和内(nèi)掩护电路,能够使输入最大电流(liú)不跨越 28mA,是(shì)以能够或许靠得(dé)住地(dì)掩护电源并使二次仪(yí)表(biǎo)不被破坏。
2、浮简式液位变送(sòng)器(qì)
浮筒式液位变送(sòng)器(qì)是(shì)将磁性浮球改(gǎi)成浮筒,它是(shì)按照阿基米德浮力道理设想的。浮筒式液位变送(sòng)器(qì)是(shì)操纵细小的金属膜应变传感(gǎn)手艺来丈量液体的液位、界位或密度的。它在使命时能够或许经由进程现场按键来停止惯例的设定操纵。
3、静压(yā)或液位变送(sòng)器(qì)
该变送(sòng)器(qì)操纵液体静压(yā)力的丈量道理使命。它普通(tōng)选用硅压(yā)力测压(yā)传感(gǎn)器(qì)将丈量到的压(yā)力转换成电旌旗灯号,再经缩(suō)小电路缩(suō)小和弥补电路弥补,最初(chū)以 4~20mA 或 0~10mA 电流(liú)体例输入。
4电容式物位变送(sòng)器(qì)
电容式物位变送(sòng)器(qì)合(hé)用于产业企业在出产进程中(zhōng)停止丈量和节制(zhì)出产进程,首要用作(zuò)类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远间(jiān)隔持续丈量和唆使。
电容式液位变送(sòng)器(qì)由电容式传感(gǎn)器(qì)与电子模块电路构成,它以两线制(zhì) 4~20mA 恒定电流(liú)输入为基型,颠末转换,能够或许用三线或四线体例输入,输入旌旗灯号构成为 1~5V、0~5V、0~10mA 等(děng)规范旌旗灯号。电容传感(gǎn)器(qì)由绝缘电极和装有丈量介质的圆柱形(xíng)金属容器(qì)构成。当(dāng)料位回升时,因非导电物料的介电常数(shù)较着小于氛围的介电常数(shù),以是(shì)电容量跟着物料高度的变革而变革。变送(sòng)器(qì)的模块电路由基准源、脉宽调制(zhì)、转换、恒流(liú)缩(suō)小、反应和限流(liú)等(děng)单位构成。接纳脉宽调特道理停止丈量的长处是(shì)频次较低,对四周元射频搅扰、不变性好、线性好、无较着温度漂移等(děng)。
5、超声波变送(sòng)器(qì)
超声波变送(sòng)器(qì)分为普通(tōng)超声波变送(sòng)器(qì)(无表(biǎo)头)和一体化(huà)超声波变送(sòng)器(qì)两类,一体化(huà)超声波变送(sòng)器(qì)较为经常操纵。
一体化(huà)超声波变革新器(qì)由表(biǎo)头(如 LCD显现器(qì))和探头两局部构成,这类直接输入 4~20mA旌旗灯号的变送(sòng)器(qì)是(shì)将小型化(huà)的敏感(gǎn)元件(探头)和电子电路组(zǔ)装在一路,从而使体积更小、分量更轻、价钱更自制(zhì)。超声波变送(sòng)器(qì)可用于液位。物位的丈量和开渠、明渠等(děng)流(liú)量丈量,并可用于丈量间(jiān)隔。
6、锑电极酸度变送(sòng)器(qì)
锑电极酸度变送(sòng)器(qì)是(shì)集(jí) PH检测、主动洗濯、电旌旗灯号转换为一体的产业在线阐发仪(yí)表(biǎo),它是(shì)由锑电极与参考电极构成的 PH值丈量体系。在被测酸性溶液中(zhōng),因为锑电极外表(biǎo)会天生三氧化(huà)二锑氧化(huà)层,如许在金属锑面与三氧化(huà)二锑之间(jiān)会构成电位差。该电位差的巨细取决于三所氧化(huà)二锑的浓(nóng)度,该浓(nóng)度与被测酸性溶液中(zhōng)氢离子的过度绝对应。若是(shì)把锑、三氧化(huà)二锑和水溶液的过度都看成 1,其电极电位就可用能斯特公式计较出来。
锑电极酸度变送(sòng)器(qì)中(zhōng)的固体模块电路由两大局部构成。为了现场感(gǎn)化(huà)的宁静起见,电源局部接纳交换 24V 为二次仪(yí)表(biǎo)供电。这一电源除为洗濯机电供给驱动电源外,还应经由进程电流(liú)转换单位转换成响应的直流(liú)电压(yā),以供变送(sòng)电路操纵。第二局部是(shì)丈量变送(sòng)器(qì)电路,它把来自传感(gǎn)器(qì)的基准旌旗灯号和 PH酸度旌旗灯号经缩(suō)小后送(sòng)给斜率调剂和定位调剂电路,以使旌旗灯号内(nèi)阻下降并可调度。将缩(suō)小后的 PH 旌旗灯号与温度被偿 旌旗灯号停止迭加后再差进转换电路,最初(chū)输入与 PH值绝对应的 4~20mA恒流(liú)电流(liú)旌旗灯号给二次仪(yí)表(biǎo)以实现显现并节制(zhì) PH值。
7、酸、碱、盐浓(nóng)度变送(sòng)器(qì)
酸、碱、盐浓(nóng)度变送(sòng)器(qì)经由进程丈量溶液电导值来肯定浓(nóng)度。它能够或许在线持续检测产业进程中(zhōng)酸、碱、盐在水溶液中(zhōng)的浓(nóng)度含量。这类变送(sòng)器(qì)首要操纵于汽锅给水处置、化(huà)工溶液的配制(zhì)和环保等(děng)产业出产进程。
酸、碱、盐浓(nóng)度变送(sòng)器(qì)的使命道理是(shì):在必然的规模内(nèi),酸碱溶液的浓(nóng)度与其电导率的巨细成比例。是(shì)以,只需测出溶液电导率的巨细变可得(dé)知酸碱浓(nóng)度的凹凸。当(dāng)被测溶液流(liú)入公用电导池(chí)时,若是(shì)疏忽电极极化(huà)和散布电容,则能够或许等(děng)效为一个纯电阻。在有恒压(yā)交变电流(liú)流(liú)过时,其输入电流(liú)与电导率成线性干系,而电导率又与溶液中(zhōng)酸、碱浓(nóng)度成比例干系。
是(shì)以只需测出溶液电流(liú),便可算出酸、碱、盐的浓(nóng)度。
酸、碱、盐浓(nóng)度变送(sòng)器(qì)首要由电导池(chí)、电子模块、显现表(biǎo)头和壳体构成。电子模块电路则由鼓励电源、电导池(chí)、电导缩(suō)小器(qì)、相敏整流(liú)器(qì)、解调器(qì)、温度弥补、过载掩护和电流(liú)转换等(děng)单位构成。
8、电导变送(sòng)器(qì)
它是(shì)经由进程丈量溶液的电导值来直接丈量离子浓(nóng)度的流(liú)程仪(yí)表(biǎo)(一体化(huà)变送(sòng)器(qì)),可在线持续检测产业进程中(zhōng)水溶液的电导率。
因为电解质溶液与金属导体一样的电的良导体,是(shì)以电流(liú)流(liú)过电解质溶液时必有电阻感(gǎn)化(huà),且(qiě)合(hé)适(shì)欧姆定律。但液体的电阻温度特色与金属导体相反,具备负向温度特色。为区(qū)分于金属导体,电解质溶液的导电才能用电导(电阻的倒数(shù))或电导率(电阻率的倒数(shù))来表(biǎo)现。当(dāng)两个相互绝缘的电极构成电导池(chí)时,若在此中(zhōng)间(jiān)安排(pái)待测溶液,并通(tōng)以恒压(yā)交变电流(liú),就构成了电流(liú)回路。若是(shì)将电压(yā)巨细和电极尺寸牢固,则回路电流(liú)与电导率就存在必然的函数(shù)干系。如许,测了待测溶液中(zhōng)流(liú)过的电流(liú),就能够测出待测溶液的电导率。
电导变送(sòng)器(qì)的布局和电路与酸、碱、盐浓(nóng)度变送(sòng)器(qì)不异。
10、智能变送(sòng)器(qì)
智能式变送(sòng)器(qì)是(shì)由传感(gǎn)器(qì)和微处置器(qì)(微机)相布局而成的。它充实操纵了微处置器(qì)的运算和存储(chǔ)才能,可对传感(gǎn)器(qì)的数(shù)据(fù)停止处置,包含对丈量旌旗灯号的调度(如滤波、缩(suō)小、A/D转换等(děng))、数(shù)据(fù)显现、主动校订和主动弥补等(děng)。
微处置器(qì)是(shì)智能式变送(sòng)器(qì)的焦点。它岂但能够或许对丈量数(shù)据(fù)停止计较、存储(chǔ)和数(shù)据(fù)处置,还能够或许经由进程反应回路对传感(gǎn)器(qì)停止调度,以使收罗数(shù)据(fù)到达最好。因为微处置器(qì)具备各类软件和硬件功效,是(shì)以它能够或许实现传统变送(sòng)器(qì)难以实现的使命。以是(shì)智能式变送(sòng)器(qì)下降了传感(gǎn)器(qì)的制(zhì)作(zuò)难度,并在很(hěn)大程主上进步了传感(gǎn)器(qì)的机能。别的,智能式变送(sòng)器(qì)还具备以下特色:
1、具备主动弥补才能,可经由进程软件对传感(gǎn)器(qì)的非线性、温漂、时漂等(děng)停止主动弥补。
2、可自诊断,通(tōng)电后可对传感(gǎn)器(qì)停止自检,以查抄传感(gǎn)器(qì)各局部是(shì)不是(shì)一般,并作(zuò)出判定。
3、数(shù)据(fù)处置便利精确,可按照外部法式主动处置数(shù)据(fù),如停止统计处置、去除非常数(shù)值等(děng)。
4、具备双向通(tōng)讯功效。微处置器(qì)岂但能够或许领受和处置传感(gǎn)器(qì)数(shù)据(fù),还可将信息反应至传感(gǎn)器(qì),从而对丈量进程停止调度和节制(zhì)。
5、可停止信息存储(chǔ)和影象,能存储(chǔ)传感(gǎn)器(qì)的特色数(shù)据(fù)、组(zǔ)态信息和弥补特色等(děng)。
6、具备数(shù)字量接口输入功效,可将输入的数(shù)字旌旗灯号便利地(dì)和计较机或现场总线等(děng)毗连。

