变送器的工作原理

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变送器的工作原理及其应用

变送器的工作原理及其应用

变送器的工作原理及其应用变送器是一种常见的工业自动化传感器设备,用于将各种物理量转换成相应的电信号并传输给控制系统,以实现监测、控制和调节等功能。

变送器在许多领域都有广泛的应用,如工业生产、环境监测、能源管理等。

变送器的工作原理可以简单描述为输入、转换和输出三个过程。

首先,变送器接收来自被测物理量的输入信号,如温度、压力、湿度等。

然后,通过内部的传感器或电路对输入信号进行转换和处理。

最后,变送器将输出信号传输到控制系统或显示设备,供后续的监测和控制。

变送器的输入信号是各种不同的物理量,下面以温度变送器作为例子来说明其工作原理。

温度变送器通常采用热电阻或热电偶作为感温元件,当被测温度发生变化时,感温元件会产生相应的电阻或电势差变化。

变送器会通过内部的电路对这些变化进行放大、线性化和补偿等处理,以确保输出信号的准确性和可靠性。

最终,输出信号可以是模拟信号,如电流或电压,也可以是数字信号,如4-20mA信号或数字通信信号。

变送器为各个领域提供了许多应用方面。

以下是几种常见的变送器应用:1.工业过程控制:变送器广泛应用于工业自动化系统中的过程控制,如化工、石油、电力、冶金、制药等。

它们用于监测和控制过程中的温度、压力、液位、流量等物理量,以保证工业生产的安全、稳定和高效。

2.环境监测:变送器被用来监测大气中的环境参数,如温度、湿度、气压、PM2.5等。

这些数据对于城市规划、环境保护和气象预测等方面都具有重要意义。

3.能源管理:变送器可以用于监测和控制能源消耗,如电力、水、气体等。

通过对能源使用情况的实时监测和调节,可以实现能源的合理利用和节约。

4.医疗健康:变送器被广泛应用于医疗设备,如血压计、心电图仪、血糖仪等。

它们用于检测和监测人体的生理参数,以帮助医生判断病情和制定治疗方案。

5.农业领域:变送器应用于农业生产中的土壤监测、水质监测、气象监测等。

通过对农田环境的检测和调节,可以提高农作物的产量和质量。

变送器工作原理

变送器工作原理

变送器工作原理变送器是一种用于传输和转换信号的重要设备,广泛应用于工业自动化领域。

它的主要作用是将一种形式的信号转换成另一种形式,从而实现不同设备之间的信号传递和匹配。

本文将介绍变送器的工作原理以及其在工业自动化中的应用。

一、变送器的基本原理1. 信号转换变送器主要通过信号转换来实现不同设备之间的通信。

它可以将一种形式的信号(如温度、压力、流量等)转换成标准的电信号(如电流、电压等),以便于在控制系统中进行处理和调节。

2. 信号调节变送器还可以对传感器采集到的信号进行调节,以适应控制系统的要求。

例如,当传感器采集到的信号范围过大或过小时,变送器可以通过增益和偏置的调节来使信号范围符合控制系统的要求。

3. 信号隔离变送器还具有信号隔离的功能,可以将输入信号和输出信号之间进行隔离,避免设备之间的干扰对信号传输和处理产生影响。

二、常见变送器类型及其工作原理1. 温度变送器温度变送器是应用最为广泛的一种变送器。

它通过温度传感器采集到的信号,经过放大和线性化处理后,转换成标准的电流或电压信号,以便于控制系统进行温度的检测、显示和控制。

温度变送器的工作原理主要包括两个方面:- 温度传感器信号采集:温度变送器通常使用热电偶或热敏电阻作为温度传感器,通过采集温度传感器所产生的微小电信号来获取温度值。

- 信号处理和转换:温度传感器采集到的微小电信号需要经过放大、线性化等处理,以提高信号的稳定性和可靠性,并转换成标准的电流或电压信号,以便于控制系统读取和处理。

2. 压力变送器压力变送器是一种将压力信号转换成标准电信号的设备。

它通过压力传感器采集到的压力信号,经过放大、线性化和调节等处理后,转换成标准的电流或电压信号,以便于控制系统进行压力的检测、显示和控制。

压力变送器的工作原理主要包括两个方面:- 压力传感器信号采集:压力变送器通常使用压电传感器或压阻传感器作为压力传感器,通过采集压力传感器所产生的微小电信号来获取压力值。

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理压力变送器是一种常见的工业自动化仪表,用于测量液体或气体的压力,并将其转化为标准电信号输出。

它在各种工业过程控制和监测中具有广泛的应用。

本文将介绍压力变送器的工作原理和基本结构。

一、工作原理压力变送器的工作原理基于压阻效应。

其基本原理是利用外部压力对感应元件造成的阻力变化来测量压力。

常见的感应元件有压阻式和电容式。

下面分别介绍这两种类型的压力变送器。

1. 压阻式压力变送器压阻式压力变送器由一个绞丝电阻网格、一个弹性测量体和一个支承体组成。

当压力施加到测量体上时,测量体产生微小的弹性变形,这导致电阻网格的电阻值发生变化。

利用电桥原理,将电阻变化转化为电压信号输出。

该电压信号与压力成正比关系。

2. 电容式压力变送器电容式压力变送器由两个金属电极和一个可变电容介质组成。

其中一个金属电极固定,另一个可移动。

当压力施加到可移动电极上时,电容介质的压缩程度发生变化,从而改变电容的值。

通过测量电容的变化,可以得到相应的压力值。

二、基本结构无论是压阻式还是电容式压力变送器,它们的基本结构都包括感应元件、测量体、支撑体和电子部件。

1. 感应元件感应元件是压力变送器的核心部件,负责将外部压力转化为电信号。

对于压阻式压力变送器,感应元件通常采用硅微芯片技术制成,具有高精度和稳定性。

而对于电容式压力变送器,感应元件则由金属电极和电介质组成。

2. 测量体测量体是用于感应压力的组件。

它一般具有弹性材料制成,例如硅胶。

当压力施加到测量体上时,测量体会发生弹性变形,从而导致感应元件的阻值或电容值发生变化。

变送器工作原理

变送器工作原理

变送器工作原理
变送器工作原理
热电偶或热电阻传感器将被测温度转换成电信号,再将该信号送入变送器的输入网络,该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。

经调零后的信号输入到运算放大器进行信号放大,放大的信号一路经V/I转换器计算处理后以4-20mA直流电流输出;另一路经A/D转换器处理后到表头显示。

变送器的线性化电路有两种,变送器均采用反馈方式。

对热电阻传感器,用正反馈方式校正,对热电偶传感器,用多段折线逼近法进行校正。

一体化数字显示温度变送器有两种显示方式。

LCD显示的温度变送器用两线制方式输出,LED显示的温度变送器三线制方式输出。

变送器工作原理是由变送器发出一种信号来给二次仪表使二次仪表显示测量数据。

变送器种类很多,总体来说就是由变送器发出一种信号来给二次仪表使二次仪表显示测量数据。

将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。

一般分为:温度/湿度变送器,压力变送器,差压变送器,液位变送器,电流变送器,电量变送器,流量变送器,重量变送器等。

变送器遵循一个物理定律(或实验数学模型)将物理量的变化转化成4-20mA等标准信号的装置。

变送器是把传感器的输出信号转。

常见压力变送器的原理及其应用

常见压力变送器的原理及其应用

常见压力变送器的原理及其应用一、压力变送器的原理压力变送器是一种测量压力并将其转换为电信号的装置。

它通常包括传感器、信号转换器和输出电路三部分。

具体来说,压力变送器的工作原理如下:1.传感器:压力传感器通常由弹性元件和传感器模块组成。

当被测压力作用在弹性元件上时,弹性元件会发生形变。

传感器模块通过检测弹性元件的形变来获取压力信息。

2.信号转换器:传感器模块将检测到的压力信号转换为标准的电信号,如电压或电流信号。

信号转换器通常包括放大、滤波和线性化等环节,以确保输出信号的准确性和稳定性。

3.输出电路:将信号转换器输出的电信号经过进一步处理后,可用于显示、记录或传输。

输出电路通常包括补偿、校准和隔离等功能,以满足不同应用场景的需求。

二、常见压力变送器的应用压力变送器在工业自动化领域广泛应用,下面列举了几个常见的应用场景:1. 工业过程控制•控制和监测压力变送器常用于工业过程控制系统中。

通过测量和控制管道系统、压力容器和设备中的压力,可以确保工艺过程的稳定性和安全性。

例如,在油气开采中,压力变送器可用于监测井口的压力,以控制油井的产量和保持井口安全。

2. 液位测量•压力变送器可以通过测量液体对容器底部的压力来实现液位的测量。

这种方法特别适用于高温、高粘度或腐蚀性液体的测量。

压力变送器可以应用于化工、石油、水处理等领域的储罐、槽或管道系统中。

3. 气体流量测量•压力变送器可以通过测量气体在管道中的压力变化来实现气体流量的测量。

结合其他参数,如温度和密度,可以计算出气体流量。

这种测量方法广泛应用于空压机、燃气管道和空气处理系统等领域。

4. 汽车制造•压力变送器在汽车制造过程中起着重要作用。

例如,在制动系统中,压力变送器用于测量制动液的压力,以确保制动系统的正常工作。

在发动机系统中,压力变送器用于监测燃油压力,以确保燃油供应的稳定性和准确性。

5. 空调与供热系统•压力变送器在空调和供热系统中可以得到广泛应用。

变送器的工作原理

变送器的工作原理

变送器的工作原理
变送器是一种电子设备,用于测量和转换各种物理量,并将其转化为电信号传输,以便在远距离进行监测和控制。

变送器的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 传感器检测物理量:变送器的第一步是通过内置的传感器检测待测物理量,如温度、压力、流量等。

传感器通常是根据被测量的物理量发生的变化来进行操作的。

例如,温度变送器可能使用热敏电阻来测量温度变化。

2. 信号转换:测量到的物理量被传感器转换成相应的电信号。

这些信号可以是电阻、电压、电流等形式。

3. 信号放大:为了提高信号的灵敏度和稳定性,变送器通常会使用放大器来增加电信号的幅度。

放大过程可以通过运放电路来实现。

4. 线性化处理:某些物理量的输出信号与输入量之间的关系可能不是线性的,因此变送器需要进行线性化处理,以确保输出信号与输入量之间的线性关系。

5. 输出标准化:为了便于远距离传输和处理,变送器通常会将输出信号标准化为特定的电信号,如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。

6. 电隔离:为了防止被测量物理量的干扰影响其他电子设备,变送器通常会使用电隔离技术,将输入和输出电路隔离开来。

7. 电源供应:变送器通常需要外部电源供应,以保证其正常工作。

8. 远距离传输:标准化的输出信号可以通过电缆或其他通信介质进行远距离传输,以便进行远程监测和控制。

总之,变送器通过传感器检测物理量,将其转换为电信号,并经过信号转换、放大、线性化处理、标准化等步骤,最终将信号传输到远距离用于监测和控制。

压力变送器的原理和分类

压力变送器的原理和分类

压力变送器的原理和分类压力变送器是一种常见的工业自动化仪表,用于测量介质中的压力,并将其转换为标准的电信号输出。

本文将介绍压力变送器的工作原理以及常见的分类。

一、压力变送器的工作原理压力变送器主要由压力传感器和信号转换电路组成。

其工作原理简单来说,当介质中存在压力时,压力传感器会感受到压力的变化,并将其转换成电信号。

信号转换电路进一步处理这个电信号,将其转换成标准的电流信号(例如4-20mA)或电压信号(例如0-10V),用于传输或控制。

常见的压力传感器有压阻式、压电式、静电式、压差式等。

其中,压阻式传感器是最常见的一种。

它由电阻片和变形片组成,当受到外界压力作用时,变形片会变形,导致电阻值的变化。

压力变送器会内置一个称为“桥式电路”的电路,用来测量电阻值的变化,并将其转换成标准的电信号输出。

二、压力变送器的分类根据测量压力的范围和应用领域的不同,压力变送器可以分为多种类型。

1. 绝对压力变送器(Absolute Pressure Transmitter)绝对压力变送器主要用于测量相对于真空的绝对压力。

例如,用于测量大气压力,通过将其设置为参考点,可以测量其他压力相对于大气压力的变化。

2. 相对压力变送器(Gauge Pressure Transmitter)相对压力变送器用于测量相对于环境压力的压力变化。

例如,工业生产中常见的管道压力测量,相对压力变送器可以将管内介质的压力转换为电信号输出。

3. 差压变送器(Differential Pressure Transmitter)差压变送器用于测量两个不同位置之间的压力差异。

常见的应用包括流量计算、过滤器堵塞检测等。

差压变送器通常具有两个输入端口,分别与两个测量点相连,并将压力差转换为电信号输出。

4. 绝对差压变送器(Absolute Differential Pressure Transmitter)绝对差压变送器也是一种用于测量压力差的变送器,但它测量的是绝对压力差,即考虑了大气压力的影响。

变送器工作原理

变送器工作原理

变送器工作原理
变送器工作原理是将待测物理量转变为电信号的装置。

其主要包括传感器和信号处理部分。

传感器是变送器的核心部件,它根据待测物理量的变化产生相应的信号。

不同的传感器有不同的工作原理,常见的有压力传感器、温度传感器和流量传感器等。

以压力传感器为例,其工作原理通常基于弹性变形原理。

当被测物体受到压力作用时,传感器中的弹性元件会发生弹性变形。

通过测量元件的变形量,可以精确地确定被测物体的压力大小。

传感器产生的信号需要经过信号处理部分进行放大、滤波和线性化等处理,以获得最终的输出信号。

信号处理部分通常由模拟电路和数字电路组成。

模拟电路主要用于信号放大和滤波,能够增强信号的强度和抑制噪声。

数字电路主要用于信号的转换和数字化处理,使信号能够方便地进行存储、传输和处理。

通过传感器和信号处理部分的协同工作,变送器能够将待测物理量转变为电信号,并输出为符合特定规范的信号,如模拟信号(如电流信号、电压信号)或数字信号(如数字通信协议)。

这样,变送器可以将物理量的变化转换为可用于仪表显示、数据记录和自动控制等用途的电信号,广泛应用于工业、农业、能源和环境监测等领域。

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理压力变送器是一种常用的工业自动化仪表,用于测量和转换压力信号。

它将压力信号转换为标准的电流信号或电压信号,以便于监测、控制和记录压力变化。

一、工作原理:1. 压力感应器:压力变送器的核心部件是压力感应器。

压力感应器通常由弹性元件和传感器组成。

弹性元件可以是薄膜、弹簧或者膜片等。

当被测压力作用在弹性元件上时,弹性元件会发生形变,形变程度与压力大小成正比。

2. 信号转换:压力感应器将压力信号转换为电信号。

一般来说,压力感应器会将压力信号转换为标准的电压信号(如0-5V、0-10V)或电流信号(如4-20mA)。

这样的信号可以方便地传输、处理和记录。

3. 温度补偿:由于环境温度的变化会影响压力感应器的准确性,因此压力变送器通常还配备了温度补偿功能。

温度补偿可以校正温度对压力感应器输出的影响,确保输出信号的准确性和稳定性。

4. 输出信号调节:为了适应不同的控制系统和设备,压力变送器通常具有输出信号调节功能。

用户可以通过调节压力变送器的零点和量程,使输出信号与被测压力范围相匹配。

二、应用领域:1. 工业自动化:压力变送器广泛应用于工业自动化领域,用于监测和控制各种工艺中的压力变化。

例如,在化工厂中,压力变送器可以用于监测反应釜中的压力,以确保生产过程的安全性和稳定性。

2. 石油和天然气:在石油和天然气行业中,压力变送器被广泛用于油井、管道和储罐等设备的压力监测。

它可以实时监测压力变化,并将数据传输给监控系统,以便及时采取措施。

3. 汽车工业:在汽车制造过程中,压力变送器常用于发动机和制动系统的压力监测。

它可以提供准确的压力数据,帮助确保发动机和制动系统的正常运行。

4. 液位测量:压力变送器也可以用于液位测量。

通过将压力变送器安装在液体容器的底部,可以测量液体的压力,从而推算出液位的高度。

三、优势和特点:1. 高精度:压力变送器具有高精度的压力测量能力,能够提供准确可靠的压力数据。

2. 广泛测量范围:压力变送器可以适应不同的测量范围,从几毫巴到几千巴不等。

变送器工作原理

变送器工作原理

11C C C C K p H H +-=变送器工作原理
一、工作原理
它通过差动电容膜盒的中心感压膜片和其两边弧形电容极板形成电容量为CH 和CL 的两个电容,当有被测压力P 时,该压力P 将作用在膜盒的隔离膜片上,并通过腔内硅油的液压传递到中心感压膜片上使中心感压膜片产生位移,导致中心感压膜片与两边弧形电容极板的间距不再相等,从而使两个电容的电容量CH 和CL 不再相等。

被测压力与两电容量之间有如下关系:
其中:K 为常数;
P 为被测压力;
CH 为高压侧板与测量膜片间的电容;
CL 为低压侧板与测量膜片间的电容。

因此两极板电容量的变化量可反映被测压力的大小。

1.2技术指标:
1)环境温度: - 40℃~60℃
2)电源: 24V DC (最大耐压42V DC )
3)阻尼时间: 2S
4)输出: 4~20mA
5)防爆等级: IP67
6)测量介质: 气体、蒸汽、液体
7)测量范围: 差压 压力
0~100Pa~3MPa 0~1KPa~70MPa。

功率变送器工作原理

功率变送器工作原理

功率变送器工作原理
功率变送器是一种用来将信号或电能转换成能够传输的高功率信号的设备。

它通常由一个输入端、一个输出端和一个控制器组成。

功率变送器的工作原理可以大致分为以下几个步骤:
1. 输入信号处理:功率变送器接收到来自传感器、采集设备或其他信号源的输入信号。

这个输入信号可能是一个电压、电流、频率或其他形式的信号。

2. 信号放大:接收到输入信号后,功率变送器会将其放大到适合传输的功率级别。

这是通过使用放大电路或其他放大器来实现的。

3. 信号转换:在信号放大之后,功率变送器可能需要将其转换成适合传输的形式。

例如,它可以将电压信号转换为电流信号,或者将模拟信号转换为数字信号。

4. 控制和保护:功率变送器通常配备有控制器,用来控制其输出功率的大小,并保证在合适范围内运行。

控制器可以根据系统的需求调整功率变送器的工作状态。

5. 输出信号传输:最后,功率变送器将经过处理和放大的信号发送到输出端,以便传输到目标设备或系统中。

总的来说,功率变送器的工作原理是将输入信号放大和转换,
然后通过控制器进行控制和保护,最后将处理后的信号传输到输出端。

这样可以确保信号能够以适合传输的功率级别被正确地传递。

压力变送器的原理及应用

压力变送器的原理及应用

压力变送器的原理及应用
压力变送器原理及应用
一、压力变送器原理
1、定义:压力变送器是一种传感器,可以用于测量和控制工业装置中
压力变化的大小,通常以数字的形式表示。

2、工作原理:压力变送器的工作原理主要是利用传感元件来响应压力
的变化,在被测压力的变化范围内,令变送器的传感元件发生同比例
的微小变化。

由于该变化是微小的,需要用电子器件来将其进行放大。

最后,一个处理器将放大信号转换成可以传送和显示的信号,从而对
压力变化进行测量。

3、增大变送器的范围:可以使用放大器,进行变送器的范围。

例如,
通过添加放大器,可以在较小的压力变化范围内测量出更大范围的压
力变化。

二、压力变送器应用
1、工业应用:由于压力变送器可以精确测量压力,因此在工业生产过
程中,应用压力变送器可以实现多种过程控制,比如流量控制,压力
控制,温度控制,液位控制等。

2、实验室应用:压力变送器在实验室可以用来测量各种不同的压力。

比如,可以用来测量气体的压力变化,以及液体的压力变化。

3、医疗应用:压力变送器可以用来测量人体内某些器官的压力变化,比如心脏,肺,腹部等,以及检测血压变化。

4、航空宇航应用:压力变送器也可以用于测量航空宇航中的性能,其中最常用的是测量燃油系统和气动系统的压力变化,以确保安全飞行状态。

5、科学研究应用:压力变送器也可以用于科学实验中,比如测量太阳能压力,地球重力等,以帮助科学家建立精确的理论模型。

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理压力变送器是一种常用的工业自动化仪表,用于测量和转换压力信号。

它将压力信号转换为标准的电信号输出,以便于监测、控制和记录压力变化。

本文将详细介绍压力变送器的工作原理及其组成部份。

一、工作原理压力变送器的工作原理基于压力传感器和信号转换电路。

压力传感器通常采用压阻式或者压电式传感器,用于感知压力变化并将其转换为电信号。

信号转换电路则负责将传感器输出的电信号转换为标准的电流信号(如4-20mA)或者电压信号(如0-10V),以便于与其他设备进行连接和通信。

具体来说,压力变送器的工作原理如下:1. 压力感知:压力传感器通过测量被测介质施加在其上的力来感知压力变化。

压阻式传感器利用金属薄膜或者硅片的电阻变化来实现压力测量,而压电式传感器则利用压电效应将压力转换为电荷信号。

2. 信号转换:传感器输出的电信号通常是微弱的,需要经过信号转换电路进行放大和处理。

信号转换电路通常包括放大器、滤波器和模数转换器等组件,用于将传感器输出的电信号转换为标准的电流或者电压信号。

3. 输出信号:经过信号转换后,压力变送器将输出标准的电流信号(如4-20mA)或者电压信号(如0-10V)。

这些信号可以直接连接到PLC、DCS或者其他控制系统,用于实时监测和控制压力变化。

二、组成部份压力变送器通常由以下几个主要组成部份构成:1. 压力传感器:压力传感器是压力变送器的核心组件,用于感知压力变化并将其转换为电信号。

常见的压力传感器包括压阻式传感器和压电式传感器。

2. 信号转换电路:信号转换电路负责将传感器输出的电信号进行放大、滤波和转换,以便于与其他设备进行连接和通信。

信号转换电路通常包括放大器、滤波器、模数转换器等组件。

3. 温度补偿装置:由于温度变化会对压力传感器的精度和稳定性产生影响,压力变送器通常还配备了温度补偿装置,用于校正温度对压力测量的影响。

4. 外壳和连接件:压力变送器通常采用不锈钢或者铝合金外壳,具有良好的防护性能和耐腐蚀性。

变送器的工作原理 变送器工作原理

变送器的工作原理 变送器工作原理

变送器的工作原理变送器工作原理首先变送器:也被称为传感器,用于配置常见的物理量,将其转换成电信号。

这意味着变送器紧要搭配电子测量仪器使用。

其中包括各种类型,比如温度变送器或压力变送器。

物理量被转换成正常电信号,比如4—20 mA。

如今,很多测量仪都有专门配置,专用于处理特别标准量,比如需要配备传感器以比较和处理各种物理量。

实在工作原理有:电阻式、电感式、电容式、电涡流式、磁电式、压电式、光电式、磁弹性式、振频式等.工业上普遍需要测量各类电量与非电物理量,例如电流(AD)、电压(VD)、功率(WD)、频率(FD)、温度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、压力、转速(RT)、角度等,都需要转换成可接收的直流模拟量电信号才能传输到几百米外的掌控室或显示设备上。

这种将被测物理量转换成可传输直流电信号的设备称为变送器。

工业上通常分为电量变送器。

在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者掌控设备一般都在掌控室或掌控柜上。

两者之间距离可能数十至数百米。

因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。

传感器及其功能:传感器具有不同的功能。

例如,假如您想购买温度传感器,应确保其能够供应长期稳定的测量,并且无需拆卸即可调整。

也可使用配有集成湿度变送器的仪器,这种仪器具有两个模拟输出。

压差传感器还有其他一些要点需加以考虑。

应务必保证测量范围特别低,这样可以获得特别高的精度。

集成报警管理也特别应用。

此外,很多压力变送器具有自动调零功能,可确保高水平的长期稳定性,以及独立于温度的精准性。

变送器的传统输出直流电信号有0—5V、0—10V、1—5V、0—20mA、4—20mA等,目前广泛接受的是用4~20mA电流来传输模拟量。

工业上广泛接受的是用4~20mA电流来传输模拟量。

4—20mA 电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特别的负载,特别之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间依据传感器输出而变化。

变送器的工作原理及应用

变送器的工作原理及应用

变送器的工作原理及应用工作原理变送器是一种电子设备,用于将物理量(如压力、温度、流量等)转换为标准信号(如电流、电压等),以便传输、测量和控制。

其工作原理可以分为以下几个方面:1.传感器:变送器通常与传感器配合使用,传感器负责感知待测物理量并将其转换为电信号。

常用的传感器包括压力传感器、温度传感器、液位传感器等。

2.信号调理:变送器对传感器输出的信号进行放大、滤波和线性化等处理,以确保信号的准确性和稳定性。

3.信号转换:在信号调理的基础上,变送器将信号转换为符合标准的信号形式,如电流信号(4-20mA)、电压信号(0-10V)等。

4.信号传输:变送器将转换后的信号传输给后续的测量、控制设备,如远程显示仪表、控制系统等。

应用变送器在工业自动化控制领域有着广泛的应用。

下面列举几个常见的应用场景:1.压力变送器:压力变送器广泛应用于工业过程控制中,用于测量和监控管道、容器等介质的压力。

通过将压力转换为标准的电信号,可以实现对压力的远程监控和控制。

2.温度变送器:温度变送器常用于温度测量和控制系统中,常见于化工、冶金、电力等行业。

它可以将温度传感器感知到的温度转换为标准的电信号,在温度范围内实现测量、报警和控制。

3.液位变送器:液位变送器用于测量和控制液体介质的高度或接触点位置。

在化工、石油、造纸等行业中,液位变送器广泛应用于储罐、槽、管道等设备的液位监测和控制。

4.流量变送器:流量变送器在流体控制和测量领域中起着重要作用。

它可以通过测量液体或气体的流速、流量来实现对流体的控制和监测,广泛应用于化工、制药、电力等行业。

5.氧气变送器:氧气变送器用于测量和监控环境中的氧气含量。

在环境保护、生物工程、医疗设备等领域中,氧气变送器可以提供重要的数据支持,保障环境质量和人类健康。

除了以上几个常见的应用场景,变送器还可以用于其他物理量的测量和控制,如PH值、电导率、振动等。

通过将待测物理量转换为标准信号,变送器在工业自动化领域中发挥着重要的作用。

变送器的组成

变送器的组成

变送器的组成和工作原理一、引言变送器是一种用来将物理量转换成标准信号输出的仪器,广泛应用于工业自动化控制系统中。

本文将介绍变送器的组成和工作原理。

二、变送器的组成1. 传感器传感器是变送器的核心部件,它能够将被测量的物理量转换为电信号。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、液位传感器等。

2. 放大电路放大电路是将传感器输出的微弱信号放大到一定程度,以便于后续处理。

通常采用运算放大器等电子元件实现,同时还要考虑抗干扰性能。

3. 滤波电路滤波电路可以去除噪声和杂波等干扰信号,使得输出信号更加稳定可靠。

常见的滤波电路有低通滤波、带通滤波等。

4. 线性化电路由于传感器输出信号与被测量物理量并不总是线性关系,因此需要进行线性化处理。

线性化电路可以将非线性曲线转换为直线段,使得后续处理更加方便。

5. 输出模块输出模块将处理后的信号转换为标准信号输出,常见的有4-20mA、0-10V等。

三、变送器的工作原理变送器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 传感器采集被测量物理量,并将其转换为电信号。

2. 放大电路将传感器输出的微弱信号放大到一定程度。

3. 滤波电路去除噪声和杂波等干扰信号,使得输出信号更加稳定可靠。

4. 线性化电路将非线性曲线转换为直线段,使得后续处理更加方便。

5. 输出模块将处理后的信号转换为标准信号输出。

四、总结变送器是工业自动化控制系统中不可或缺的仪器,它能够将被测量的物理量转换为标准信号输出。

本文介绍了变送器的组成和工作原理,包括传感器、放大电路、滤波电路、线性化电路和输出模块等。

对于学习和使用变送器具有重要意义。

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理
压力变送器是一种将物理压力转换为标准电信号输出的传感器。

它主要由测量腔、传感器芯片和信号处理电路组成。

工作原理如下:
1. 测量腔:压力变送器的测量腔是一个密封的空腔,它与外部的被测介质相连。

当被测介质的压力作用于测量腔时,压力会引起测量腔内的压力变化。

2. 传感器芯片:测量腔内的压力变化会影响传感器芯片内部的传感元件,例如压阻、压电晶体等。

这些传感元件会根据压力的变化而发生形变,从而改变电阻、电容或电感等电学参数。

3. 信号处理电路:传感器芯片通过电缆将信号传输给信号处理电路。

信号处理电路对传感器芯片输出的电信号进行放大、滤波、线性化处理等,将压力信号转换为标准的电流信号(如4-
20mA)或电压信号(如0-10V)。

4. 输出信号:经过信号处理电路的处理,压力变送器将转换后的电信号输出给控制系统、显示装置或记录仪等设备,用于实时监测和控制压力参数。

总结来说,压力变送器的工作原理就是通过传感器芯片将压力转换为电信号,再经过信号处理电路得到标准的电流或电压输出信号。

这样可以实现对压力参数的准确测量和远程传输。

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理

压力变送器工作原理压力变送器是一种常用的工业仪表,用于测量液体、气体等介质的压力,并将压力信号转换为标准信号输出。

压力变送器工作原理是通过受力件感受介质的压力,然后通过电路将压力信号转换为电信号输出。

本文将从压力变送器的工作原理、结构组成、工作过程、应用范围和维护保养等方面进行详细介绍。

一、压力变送器的工作原理1.1 压力传感器感受压力:压力变送器的核心部件是压力传感器,它通过受力件感受介质的压力。

1.2 信号转换电路:压力传感器感受到的压力信号通过信号转换电路转换为标准信号输出。

1.3 输出信号:转换后的信号可以是摹拟信号,也可以是数字信号,通常是4-20mA电流信号或者0-10V电压信号。

二、压力变送器的结构组成2.1 受力件:受力件通常采用金属弹性元件或者硅压阻传感器,能够受到介质的压力。

2.2 信号转换电路:包括放大电路、滤波电路、AD转换电路等,用于将压力信号转换为标准信号。

2.3 输出端口:将转换后的信号输出到控制系统或者显示仪表。

三、压力变送器的工作过程3.1 压力传感器感受介质的压力,并将压力信号传递给信号转换电路。

3.2 信号转换电路将压力信号转换为标准信号输出,通常是4-20mA电流信号或者0-10V电压信号。

3.3 输出信号被传输到控制系统或者显示仪表,实现对介质压力的监测和控制。

四、压力变送器的应用范围4.1 工业自动化领域:压力变送器广泛应用于石油化工、电力、冶金、制药等行业的压力监测和控制。

4.2 水处理领域:压力变送器可用于水泵、水箱等设备的压力监测和控制。

4.3 空调制冷领域:压力变送器可用于空调制冷系统的压力监测和控制,确保系统正常运行。

五、压力变送器的维护保养5.1 定期校准:压力变送器需要定期进行校准,确保输出信号的准确性。

5.2 清洁保养:定期清洁压力变送器的外部和内部零部件,防止灰尘和杂质影响其正常工作。

5.3 检查防护措施:检查压力变送器的防护措施是否完好,确保其在恶劣环境下的可靠性和稳定性。

变送器原理

变送器原理

变送器原理变送器原理:变送器指的是一种用于测量模拟信号的设备,它能够将模拟信号转换成数字信号,以便进行远程监测和控制。

它具有高精度、快速反应和低延迟等优点,因此在自动化系统中应用广泛。

变送器的基本原理是设置一个变送器,连接到需要测量的模拟信号源上,使用特定的电路将模拟信号转换成数字信号,然后将该数字信号发送到调控装置,由调控装置控制模拟信号源的输出。

变送器常见的工作原理有旋转式、悬臂式、拉伸式、压力式、温度式等。

旋转式变送器是最常见的一种,它的工作原理是,将变送器的转子与物理量之间的弹簧或弹簧组织连接起来,当物理量发生变化时,转子就会发生旋转,从而把物理量变化转换成旋转角度,进而将模拟量转换成数字量。

悬臂式变送器利用悬臂杆上的磁铁及其对应的磁芯,以及微弱的电磁感应原理,将模拟信号转换为数字信号。

当物理量发生变化时,悬臂杆上的磁铁和磁芯就会发生位移,从而引起电磁感应的变化,从而把物理量变化转换成旋转角度,进而将模拟量转换成数字量。

拉伸式变送器是一种电子传感器,它可以检测拉伸应变,并将其转换为数字信号发送出去。

当物理量发生变化时,变送器内部的拉伸应变传感器会发生相应的变化,从而将物理量变化转换成数字信号,并发出去。

压力式变送器是用来检测压力变化的传感器,它可以将压力信号转换为数字信号发送出去。

当物理量发生变化时,压力式变送器内部的压力传感器会发生变化,从而将压力变化转换成数字信号,并发出去。

温度式变送器是一种检测温度变化的设备,它可以将温度变化转换为数字信号发送出去。

当物理量发生变化时,温度式变送器内部的温度传感器会发生变化,从而将温度变化转换成数字信号,并发出去。

变送器还可以根据需要,将模拟信号转换成其他数字信号,如4-20mA、0-10V、RS485等,以便远程监测或控制。

总之,变送器是一种重要的自动化系统的组成部分,能够将模拟信号转换为数字信号,以便远程监测和控制,也可以根据需要将模拟信号转换成其他数字信号。

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常见变送器的工作原理
常见变送器的工作原理
作者:未知文章来源:网络点击数:463 更新时间:2009-5-7
传感器和变送器在仪器、仪表和工业自动化领域中起着举足轻重的作用。

与传感器不同,变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外,一般还具有一定的放大作用。

本文简单地介绍了各类变送器的特点,以供使用者选用。

一、一体化温度变送器
一体化温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。

采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。

一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。

热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。

测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。

热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。

它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转换为4~20mA电流输出信号。

为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,变送器中还设有断电保护电路。

当热电偶断丝或接解不良时,变送器会输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。

一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。

一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。

也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。

二、压力变送器
压力变送器也称差变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。

它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

压力变送器的测量原理图如图3所示。

其测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。

由于硅材料的强性极佳,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。

工作时,压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。

放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。

压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~20MP3)和微差压变送器(0~30kPa)两种。

三、液位变送器
1、浮球式液位变送器
浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。

一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。

导管内装有测量元件,它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号,并将电子单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。

该变送器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出最大电流不超过28mA,因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。

2、浮简式液位变送器
浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基米德浮力原理设计的。

浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。

它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

3、静压或液位变送器
该变送器利用液体静压力的测量原理工作。

它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号,再经放大电路放大和补偿电路补偿,最后以4~20mA或0~10mA电流方式输出。

四、电容式物位变送器
电容式物位变送器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程,主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。

电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成,它以两线制4~20mA恒定电流输出为基型,经过转换,可以用三线或四线方式输出,输出信号形成为1~5V、0~5V、0~10mA等标准信号。

电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。

当料位上升时,因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,所以电容量随着物料高度的变化而变化。

变送器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。

采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低,对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。

五、超声波变送器
超声波变送器分为一般超声波变送器(无表头)和一体化超声波变送器两类,一体化超声波变送器较为常用。

一体化超声波变更新器由表头(如LCD显示器)和探头两部分组成,这种直接输出4~20mA信号的变送器是将小型化的敏感元件(探头)和电子电路组装在一起,从而使体积更小、重量更轻、价格更便宜。

超声波变送器可用于液位。

物位的测量和开渠、明渠等流量测量,并可用于测量距离。

六、锑电极酸度变送器
锑电极酸度变送器是集PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表,它是由锑电极与参考电极组成的PH值测量系统。

在被测酸性溶液中,由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层,这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。

该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,该浓度与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。

如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作1,其电极电位就可用能斯特公式计算出来。

锑电极酸度变送器中的固体模块电路由两大部分组成。

为了现场作用的安全起见,电源部分采用交流24V为二次仪表供电。

这一电源除为清洗电机提供驱动电源外,还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压,以供变送电路使用。

第二部分是测量变送器电路,它把来自传感器的基准信号和PH酸度信号经放大后送给斜率调整和定位调整电路,以使信号内阻降低并可调节。

将放大后的PH信号与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路,最后输出与PH值相对应的4~20mA恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制PH值。

七、酸、碱、盐浓度变送器
酸、碱、盐浓度变送器通过测量溶液电导值来确定浓度。

它可以在线连续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。

这种变送器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。

酸、碱、盐浓度变送器的工作原理是:在一定的范围内,酸碱溶液的浓度与其电导率的大小成比例。

因而,只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。

当被测溶液流入专用电导池时,如果忽略电极极化和分布电容,则可以等效为一个纯电阻。

在有恒压交变电流流过时,其输出电流与电导率成线性关系,而电导率又与溶液中酸、碱浓度成比例关系。

因此只要测出溶液电流,便可算出酸、碱、盐的浓度。

酸、碱、盐浓度变送器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。

电子模块电路则由激励电源、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等单元组成。

八、电导变送器
它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化变送器),可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。

由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体,因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用,且符合欧姆定律。

但液体的电阻温度特性与金属导体相反,具有负向温度特性。

为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力用电导(电阻的倒数)或电导率(电阻率的倒数)来表示。

当两个互相绝缘的电极组成电导池时,若在其中间放置待测溶液,并通以恒压交变电流,就形成了电流回路。

如果将电压大小和电极尺寸固定,则回路电流与电导率就存在一定的函数关系。

这样,测了待测溶液中流过的电流,就能测出待测溶液的电导率。

电导变送器的结构和电路与酸、碱、盐浓度变送器相同。

九、智能变送器
智能式变送器是由传感器和微处理器(微机)相结构而成的。

它充分利用了微处理器的运算和存储能力,可对传感器的数据进行处理,包括对测量信号的调理(如滤波、放大、A/D转换等)、数据显示、自动校正和自动补偿等。

微处理器是智能式变送器的核心。

它不但可以对测量数据进行计算、存储和数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节,以使采集数据达到最佳。

由于微处理器具有各种软件和硬件功能,因而它可以完成传统变送器难以完成的任务。

所以智能式变送器降低了传感器的制造难度,并在很大程主上提高了传感器的性能。

另外,智能式变送器还具有以下特点:
具有自动补偿能力,可通过软件对传感器的非线性、温漂、时漂等进行自动补偿。

可自诊断,通电后可对传感器进行自检,以检查传感器各部分是否正常,并作出判断。

数据处理方便准确,可根据内部程序自动处理数据,如进行统计处理、去除异常数值等。

具有双向通信功能。

微处理器不但可以接收和处理传感器数据,还可将信息反馈至传感器,从而对测量过程进行调节和控制。

可进行信息存储和记忆,能存储传感器的特征数据、组态信息和补偿特性等。

具有数字量接口输出功能,可将输出的数字信号方便地和计算机或现场总线等连接。

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