各類變送器應該如何選用

一、壓力變送器               

    壓力變送器也稱差變送器，主要由測壓元件傳(chuan) 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(ti) 、液體(ti) 等壓力信號轉變成標準的電流電壓信號，以供給指示報警儀(yi) 、記錄儀(yi) 、調節器等二次儀(yi) 表進行測量、指示和過程調節。               

    壓力變送器的測量原理圖如圖3所示。其測量原理是：流程壓力和參考壓力分別作用於(yu) 集成矽壓力敏感元件的兩(liang) 端，其差壓使矽片變形（位移很小，僅(jin) μm級），以使矽片上用半導體(ti) 技術製成的全動態惠斯登電橋在外部電流源驅動下輸出正比於(yu) 壓力的mV級電壓信號。由於(yu) 矽材料的強性，所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。工作時，壓力變送器將被測物理量轉換成mV級的電壓信號，並送往放大倍數很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。放大後的信號經電壓電流轉換變換成相應的電流信號，再經過非線性校正，zui後產(chan) 生與(yu) 輸入壓力成線性對應關(guan) 係的標準電流電壓信號。

     壓力變送器根據測壓範圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa～20MP3）和微差壓變送器（0～30kPa）兩(liang) 種。

二、超聲波變送器          

    超聲波變送器分為(wei) 一般超聲波變送器（無表頭）和一體(ti) 化超聲波變送器兩(liang) 類，一體(ti) 化超聲波變送器較為(wei) 常用。                

    一體(ti) 化超聲波變更新器由表頭（如LCD顯示器）和探頭兩(liang) 部分組成，這種直接輸出4～20mA信號的變送器是將小型化的敏感元件（探頭）和電子電路組裝在一起，從(cong) 而使體(ti) 積更小、重量更輕、價(jia) 格更便宜。超聲波變送器可用於(yu) 液位。物位的測量和開渠、明渠等流量測量，並可用於(yu) 測量距離。           

三、銻電極酸度變送器               

    銻電極酸度變送器是集PH檢測、自動清洗、電信號轉換為(wei) 一體(ti) 的工業(ye) 在線分析儀(yi) 表，它是由銻電極與(yu) 參考電極組成的PH值測量係統。在被測酸性溶液中，由於(yu) 銻電極表麵會(hui) 生成三氧化二銻氧化層，這樣在金屬銻麵與(yu) 三氧化二銻之間會(hui) 形成電位差。該電位差的大小取決(jue) 於(yu) 三所氧化二銻的濃度，該濃度與(yu) 被測酸性溶液中氫離子的適度相對應。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當作1，其電極電位就可用能斯特公式計算出來。               

    銻電極酸度變送器中的固體(ti) 模塊電路由兩(liang) 大部分組成。為(wei) 了現場作用的安全起見，電源部分采用交流24V為(wei) 二次儀(yi) 表供電。這一電源除為(wei) 清洗電機提供驅動電源外，還應通過電流轉換單元轉換成相應的直流電壓，以供變送電路使用。第二部分是測量變送器電路，它把來自傳(chuan) 感器的基準信號和PH酸度信號經放大後送給斜率調整和定位調整電路，以使信號內(nei) 阻降低並可調節。將放大後的PH信號與(yu) 溫度被償(chang)

    信號進行迭加後再差進轉換電路，zui後輸出與(yu) PH值相對應的4～20mA恒流電流信號給二次儀(yi) 表以完成顯示並控製PH值。           

四、酸、堿、鹽濃度變送器               

    酸、堿、鹽濃度變送器通過測量溶液電導值來確定濃度。它可以在線連續檢測工業(ye) 過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種變送器主要應用於(yu) 鍋爐給水處理、化工溶液的配製以及環保等工業(ye) 生產(chan) 過程。               

    酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是：在一定的範圍內(nei) ，酸堿溶液的濃度與(yu) 其電導率的大小成比例。因而，隻要測出溶液電導率的大小變可得知酸堿濃度的高低。當被測溶液流入電導池時，如果忽略電極極化和分布電容，則可以等效為(wei) 一個(ge) 純電阻。在有恒壓交變電流流過時，其輸出電流與(yu) 電導率成線性關(guan) 係，而電導率又與(yu) 溶液中酸、堿濃度成比例關(guan) 係。因此隻要測出溶液電流，便可算出酸、堿、鹽的濃度。               

    酸、堿、鹽濃度變送器主要由電導池、電子模塊、顯示表頭和殼體(ti) 組成。電子模塊電路則由激勵電源、電導池、電導放大器、相敏整流器、解調器、溫度補償(chang) 、過載保護和電流轉換等單元組成。           

五、電導變送器          

    它是通過測量溶液的電導值來間接測量離子濃度的流程儀(yi) 表（一體(ti) 化變送器），可在線連續檢測工業(ye) 過程中水溶液的電導率。               

    由於(yu) 電解質溶液與(yu) 金屬導體(ti) 一樣的電的良導體(ti) ，因此電流流過電解質溶液時必有電阻作用，且符合歐姆定律。但液體(ti) 的電阻溫度特性與(yu) 金屬導體(ti) 相反，具有負向溫度特性。為(wei) 區別於(yu) 金屬導體(ti) ，電解質溶液的導電能力用電導（電阻的倒數）或電導率（電阻率的倒數）來表示。當兩(liang) 個(ge) 互相絕緣的電極組成電導池時，若在其中間放置待測溶液，並通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定，則回路電流與(yu) 電導率就存在一定的函數關(guan) 係。這樣，測了待測溶液中流過的電流，就能測出待測溶液的電導率。

電導變送器的結構和電路與(yu) 酸、堿、鹽濃度變送器相同。

六、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於(yu) 0.5，可漂於(yu) 液麵之上並沿測量導管上下移動。導管內(nei) 裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉換成正比於(yu) 液位變化的電阻信號，並將電子單元轉換成4～20mA或其它標準信號輸出。該變送器為(wei) 模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(you) 點，電路內(nei) 部含有恒流反饋電路和內(nei) 保護電路，可使輸出zui大電流不超過28mA，因而能夠可靠地保護電源並使二次儀(yi) 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(wei) 浮筒，它是根據阿基米德浮力原理設計的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應變傳(chuan) 感技術來測量液體(ti) 的液位、界位或密度的。它在工作時可以通過現場按鍵來進行常規的設定操作。

     3、靜壓或液位變送器               

    該變送器利用液體(ti) 靜壓力的測量原理工作。它一般選用矽壓力測壓傳(chuan) 感器將測量到的壓力轉換成電信號，再經放大電路放大和補償(chang) 電路補償(chang) ，zui後以4～20mA或0～10mA電流方式輸出。

七、電容式物位變送器               

    電容式物位變送器適用於(yu) 工業(ye) 企業(ye) 在生產(chan) 過程中進行測量和控製生產(chan) 過程，主要用作類導電與(yu) 非導電介質的液體(ti) 液位或粉粒狀固體(ti) 料位的遠距離連續測量和指示。               

    電容式液位變送器由電容式傳(chuan) 感器與(yu) 電子模塊電路組成，它以兩(liang) 線製4～20mA恒定電流輸出為(wei) 基型，經過轉換，可以用三線或四線方式輸出，輸出信號形成為(wei) 1～5V、0～5V、0～10mA等標準信號。電容傳(chuan) 感器由絕緣電極和裝有測量介質的圓柱形金屬容器組成。當料位上升時，因非導電物料的介電常數明顯小於(yu) 空氣的介電常數，所以電容量隨著物料高度的變化而變化。變送器的模塊電路由基準源、脈寬調製、轉換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬調特原理進行測量的優(you) 點是頻率較低，對周圍元射頻幹擾、穩定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。           

八、智能變送器               

    智能式變送器是由傳(chuan) 感器和微處理器（微機）相結構而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲(chu) 能力，可對傳(chuan) 感器的數據進行處理，包括對測量信號的調理（如濾波、放大、A/D轉換等）、數據顯示、自動校正和自動補償(chang) 等。               

    微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數據進行計算、存儲(chu) 和數據處理，還可以通過反饋回路對傳(chuan) 感器進行調節，以使采集數據達到*。由於(yu) 微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它可以完成傳(chuan) 統變送器難以完成的任務。所以智能式變送器降低了傳(chuan) 感器的製造難度，並在很大程主上提高了傳(chuan) 感器的性能。另外，智能式變送器還具有以下特點：

    1.具有自動補償(chang) 能力，可通過軟件對傳(chuan) 感器的非線性、溫漂、時漂等進行自動補償(chang) 。  可自診斷，通電後可對傳(chuan) 感器進行自檢，以檢查傳(chuan) 感器各部分是否正常，並作出判斷。 數據處理方便準確，可根據內(nei) 部程序自動處理數據，如進行統計處理、去除異常數值等。   

    2.具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳(chuan) 感器數據，還可將信息反饋至傳(chuan) 感器，從(cong) 而對測量過程進行調節和控製。可進行信息存儲(chu) 和記憶，能存儲(chu) 傳(chuan) 感器的特征數據、組態信息和補償(chang) 特性等。      

3.具有數字量接口輸出功能，可將輸出的數字信號方便地和計算機或現場總線等連接。

九、一體(ti) 化溫度變送器               

    一體(ti) 化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳(chuan) 感器）和兩(liang) 線製固體(ti) 電子單元組成。采用固體(ti) 模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nei) ，從(cong) 而形成一體(ti) 化的變送器。一體(ti) 化溫度變送器一般分為(wei) 熱電阻和熱電偶型兩(liang) 種類型。                

    熱電阻溫度變送器是由基準單元、R/V轉換單元、線性電路、反接保護、限流保護、V/I轉換單元等組成。測溫熱電阻信號轉換放大後，再由線性電路對溫度與(yu) 電阻的非線性關(guan) 係進行補償(chang) ，經V/I轉換電路後輸出一個(ge) 與(yu) 被測溫度成線性關(guan) 係的4～20mA的恒流信號。               

    熱電偶溫度變送器一般由基準源、冷端補償(chang) 、放大單元、線性化處理、V/I轉換、斷偶處理、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是將熱電偶產(chan) 生的熱電勢經冷端補償(chang) 放大後，再帽由線性電路消除熱電勢與(yu) 溫度的非線性誤差，zui後放大轉換為(wei) 4～20mA電流輸出信號。為(wei) 防止熱電偶測量中由於(yu) 電偶斷絲(si) 而使控溫失效造成事故，變送器中還設有斷電保護電路。當熱電偶斷絲(si) 或接解不良時，變送器會(hui) 輸出zui大值（28mA）以使儀(yi) 表切斷電源。               

一體(ti) 化溫度c具有結構簡單、節省引線、輸出信號大、抗幹擾能力強、線性好、顯示儀(yi) 表簡單、固體(ti) 模塊抗震防潮、有反接保護和限流保護、工作可靠等優(you) 點。

 一體(ti) 化溫度變送器的輸出為(wei) 統一的4～20mA信號；可與(yu) 微機係統或其它常規儀(yi) 表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀(yi) 表。