儀器儀(yi)表介紹(shao):如何選(xuan)用各類(lei)變送器(qi)
傳感器(qi)和變送(song)器 在儀(yi)器、儀表(biao)和工業(ye)自動化(hua)領域中(zhong)起着舉(ju)足輕重(zhong)的作👣用(yong)。與傳感(gan)器不同(tong)，變送器(qi)除了能(neng)将非電(dian)量轉換(huan)成可測(ce)🚶量的電(dian)量外，一(yi)🈲般還具(ju)有一定(ding)的放大(da)作用。本(ben)文簡單(dan)地介紹(shao)了各類(lei)變送器(qi)的特點(dian)，以供使(shi)用者選(xuan)用。
一、壓(ya)力變送(song)器
壓力(li)變送器(qi) 也稱差(cha)變送器(qi)，主要由(you)測壓元(yuan)件傳感(gan)器、模塊(kuai)電路、顯(xian)示表🚩頭(tou)、表殼和(he)過程連(lian)接件等(deng)組成。它(ta)能将接(jie)收的氣(qi)體、液🍓體(ti)等壓力(li)信号轉(zhuan)變成标(biao)準的電(dian)流電壓(ya)信号，以(yi)供給指(zhi)示報警(jing)儀、記錄(lu)儀、調節(jie)器等二(er)次儀表(biao)進行測(ce)量、指示(shi)和過程(cheng)調節。
壓(ya)力變送(song)器的測(ce)量原理(li)圖如圖(tu)3所示。其(qi)測量原(yuan)理是：流(liu)程壓力(li)和參考(kao)壓力分(fen)别作用(yong)于集成(cheng)矽壓力(li)敏感🏃♂️元(yuan)件的兩(liang)端，其✔️差(cha)壓🐇使矽(xi)片變形(xing)（位移很(hen)小，僅μm級(ji)），以使矽(xi)片上用(yong)半導體(ti)技術制(zhi)成的全(quan)動态惠(hui)斯登電(dian)橋在外(wai)部電流(liu)源驅動(dong)下輸出(chu)正比于(yu)壓力的(de)mV級電壓(ya)信号🌐。由(you)于矽材(cai)料的強(qiang)性極佳(jia)，所以輸(shu)出信号(hao)的線性(xing)度及⛱️變(bian)差指标(biao)均很高(gao)。工作時(shi)，壓力變(bian)送器将(jiang)被測物(wu)理量🌈轉(zhuan)換成mV級(ji)的電壓(ya)信号，并(bing)送往放(fang)大倍數(shu)很高而(er)又可以(yi)互相抵(di)消溫度(du)漂移的(de)差動式(shi)放大器(qi)。放大後(hou)的信号(hao)經電壓(ya)電流轉(zhuan)換變換(huan)成相應(ying)的電流(liu)信号，再(zai)經過非(fei)線性校(xiao)正，最後(hou)産生與(yu)輸入壓(ya)力成線(xian)性對應(ying)關🌈系的(de)标準電(dian)流電壓(ya)信号。
壓(ya)力變送(song)器根據(ju)測壓範(fan)圍可分(fen)成一般(ban)壓力變(bian)送器（0.001MPa～20MP3）和(he) 微差壓(ya)變送器(qi) （0～30kPa）兩種。
二(er)、一體化(hua)溫度變(bian)送器
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器 一般(ban)由測溫(wen)探頭（熱(re)電偶或(huo)熱電阻(zu)傳感器(qi)）和兩線(xian)制固‼️體(ti)電子單(dan)元組成(cheng)。采用固(gu)體模塊(kuai)形式将(jiang)測溫探(tan)頭直接(jie)✨安裝在(zai)接線盒(he)内，從而(er)形成一(yi)體化的(de)變送器(qi)。一體化(hua)溫度變(bian)送器一(yi)般📞分爲(wei)熱電阻(zu)和熱電(dian)偶型兩(liang)種類型(xing)。
熱電阻(zu) 溫度變(bian)送器是(shi)由基準(zhun)單元、R/V轉(zhuan)換單元(yuan)、線性電(dian)路、反接(jie)保護、限(xian)流保護(hu)、V/I轉換單(dan)元等組(zu)成。測溫(wen)熱電阻(zu)信号轉(zhuan)換放大(da)後，再由(you)線性電(dian)路對溫(wen)度與電(dian)阻的非(fei)線性關(guan)系進行(hang)補償，經(jing)V/I轉換電(dian)路後輸(shu)出一個(ge)與被測(ce)溫度成(cheng)線性關(guan)系的4～20mA的(de)恒流信(xin)号。
熱電(dian)偶 溫度(du)變送器(qi)一般由(you)基準源(yuan)、冷端補(bu)償、放大(da)單元、線(xian)性化👉處(chu)理、V/I轉換(huan)、斷偶處(chu)理、反接(jie)保護、限(xian)流保護(hu)等電路(lu)單元組(zu)成。它是(shi)将熱電(dian)偶産生(sheng)的熱電(dian)勢經冷(leng)端補償(chang)放大後(hou)，再帽由(you)線性電(dian)路消除(chu)熱電勢(shi)與溫度(du)的非線(xian)性💜誤差(cha)，最後放(fang)大轉換(huan)爲4～20mA電流(liu)輸出信(xin)号。爲⛱️防(fang)止熱電(dian)偶測量(liang)中由于(yu)電偶斷(duan)絲而使(shi)控溫失(shi)效造成(cheng)事故，變(bian)💰送器中(zhong)還設有(you)斷電保(bao)護電路(lu)。當熱電(dian)💚偶斷絲(si)或接解(jie)不良時(shi)，變送器(qi)會輸🧡出(chu)最大值(zhi)（28mA）以使儀(yi)表切斷(duan)電源。
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器具有(you)結構簡(jian)單、節省(sheng)引線、輸(shu)出信✍️号(hao)👉大🧡、抗幹(gan)擾能力(li)強、線性(xing)好、顯示(shi)儀表簡(jian)單、固體(ti)🔴模塊抗(kang)震✂️防潮(chao)、有反接(jie)保護和(he)限流保(bao)護、工作(zuo)可靠等(deng)優點🚩。
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器的輸(shu)出爲統(tong)一的4～20mA信(xin)号；可與(yu)微機系(xi)統或✌️其(qi)🎯它常規(gui)儀表匹(pi)配使用(yong)。也可用(yong)戶要求(qiu)做成防(fang)爆型或(huo)防火型(xing)測量儀(yi)表。
三、 液(ye)位變送(song)器
1、浮球(qiu)式液位(wei)變送器(qi)
浮球式(shi)液位變(bian)送器 由(you)磁性浮(fu)球、測量(liang)導管、信(xin)号單元(yuan)、電子單(dan)元、接線(xian)盒⭕及安(an)裝🈚件組(zu)成。
一般(ban)磁性浮(fu)球的比(bi)重小于(yu)0.5，可漂于(yu)液面之(zhi)上并沿(yan)測量導(dao)㊙️管上下(xia)移動。導(dao)管内裝(zhuang)有測量(liang)元件，它(ta)可以在(zai)外磁作(zuo)用下将(jiang)被測液(ye)位信号(hao)轉換成(cheng)正比于(yu)液位變(bian)化的電(dian)阻信号(hao)，并将電(dian)子單元(yuan)轉換成(cheng)4～20mA或其它(ta)标準信(xin)号輸出(chu)。該變⚽送(song)器爲模(mo)塊電路(lu)，具有耐(nai)酸、防潮(chao)、防震、防(fang)腐♍蝕等(deng)優點，電(dian)♉路内部(bu)含有恒(heng)流反饋(kui)電路和(he)内保護(hu)電😍路，可(ke)使輸出(chu)最大電(dian)流不超(chao)過28mA，因而(er)能夠可(ke)靠☔地保(bao)護電源(yuan)并使二(er)次儀表(biao)不被損(sun)壞。
2、浮簡(jian)式液位(wei)變送器(qi)
浮筒式(shi)液位變(bian)送器是(shi)将磁性(xing)浮球改(gai)爲浮筒(tong)，它是根(gen)據阿基(ji)米德浮(fu)力原理(li)設計的(de)。浮筒式(shi)液位變(bian)送器是(shi)利用微(wei)小的金(jin)屬膜應(ying)變傳感(gan)技術來(lai)測量液(ye)體的液(ye)位、界位(wei)或密度(du)的。它在(zai)✏️工作時(shi)🧑🏾🤝🧑🏼可以通(tong)過現場(chang)按鍵來(lai)進行常(chang)規的設(she)定操🈲作(zuo)
3、靜壓或(huo)液位變(bian)送器
該(gai)變送器(qi)利用液(ye)體靜壓(ya)力的測(ce)量原理(li)工作。它(ta)一般選(xuan)用矽壓(ya)力測壓(ya)傳感器(qi)将測量(liang)到的壓(ya)力轉換(huan)成電⭕信(xin)号，再經(jing)放大電(dian)路放大(da)和補償(chang)電路補(bu)償，最後(hou)以4～20mA或0～10mA電(dian)流方式(shi)輸出。
四(si)、 電容式(shi)物位變(bian)送器
電(dian)容式物(wu)位變送(song)器 适用(yong)于工業(ye)企業在(zai)生産過(guo)程中進(jin)行測量(liang)和控制(zhi)生産🈚過(guo)程，主要(yao)用作類(lei)導電與(yu)非導電(dian)介質的(de)液體液(ye)位或粉(fen)👉粒狀固(gu)體料位(wei)的遠距(ju)離連續(xu)測量和(he)指示。
電(dian)容式液(ye)位變送(song)器由電(dian)容式傳(chuan)感器與(yu)電子模(mo)塊電路(lu)組成，它(ta)以兩線(xian)制4～20mA恒定(ding)電流輸(shu)出爲基(ji)型，經過(guo)轉換，可(ke)以用三(san)線或四(si)線方式(shi)輸出，輸(shu)出信号(hao)形成㊙️爲(wei)1～5V、0～5V、0～10mA等标準(zhun)信号。電(dian)容傳❓感(gan)器由絕(jue)緣電極(ji)和裝有(you)測量介(jie)質的圓(yuan)柱形金(jin)屬容器(qi)組成。當(dang)料位上(shang)升時，因(yin)🥰非導電(dian)物料的(de)介電常(chang)數明顯(xian)小于空(kong)氣的介(jie)電常數(shu)，所以電(dian)容量随(sui)着物料(liao)高度的(de)變化而(er)變化。變(bian)送器的(de)模塊電(dian)路由基(ji)準源、脈(mo)寬調制(zhi)、轉換、恒(heng)流放大(da)🙇🏻、反✔️饋和(he)限流等(deng)單元⭐組(zu)成。采用(yong)脈寬調(diao)🏃♀️特♊原理(li)進行測(ce)量的優(you)點是頻(pin)率較低(di)，對周圍(wei)元射頻(pin)幹擾、穩(wen)定🔴性好(hao)、線性好(hao)、無明🐇顯(xian)溫度漂(piao)移等。
五(wu)、超聲波(bo)變送器(qi)
超聲波(bo)變送器(qi) 分爲一(yi)般超聲(sheng)波變送(song)器（無表(biao)頭）和一(yi)體化超(chao)聲波變(bian)送⛷️器兩(liang)類，一體(ti)化超聲(sheng)波變送(song)器較爲(wei)常用。
一(yi)體化超(chao)聲波變(bian)更新器(qi)由表頭(tou)（如LCD顯示(shi)器）和探(tan)頭兩☔部(bu)分🚶組成(cheng)，這種直(zhi)接輸出(chu)4～20mA信号的(de)變送器(qi)是将小(xiao)型化😘的(de)敏感元(yuan)🔞件（探頭(tou)）和電子(zi)電路組(zu)裝在一(yi)起，從而(er)使體積(ji)更小、重(zhong)量更輕(qing)、價格💚更(geng)便宜。超(chao)聲波變(bian)送器可(ke)用于液(ye)位。物位(wei)的測量(liang)和開渠(qu)、明渠📐等(deng)流量測(ce)量，并可(ke)用于測(ce)量距離(li)。
六、銻電(dian)極酸度(du)變送器(qi)
銻電極(ji)酸度變(bian)送器是(shi)集PH檢測(ce)、自動清(qing)洗、電信(xin)号轉換(huan)爲一體(ti)的工業(ye)在線分(fen)析儀表(biao)，它是由(you)銻電極(ji)與參考(kao)電極組(zu)成的PH值(zhi)測量系(xi)統。在被(bei)測酸性(xing)溶液中(zhong)，由于銻(ti)電極表(biao)⭐面會生(sheng)成三氧(yang)㊙️化二銻(ti)氧化層(ceng)，這樣🧑🏾🤝🧑🏼在(zai)金屬銻(ti)面與三(san)氧化二(er)銻之間(jian)會形成(cheng)電位差(cha)。該電位(wei)差的大(da)小取決(jue)于三所(suo)氧化二(er)銻的濃(nong)度，該濃(nong)度與被(bei)測酸性(xing)溶液中(zhong)氫離子(zi)的适度(du)相對應(ying)。如果把(ba)銻、三氧(yang)♈化二銻(ti)和水溶(rong)液的适(shi)度都當(dang)作1，其電(dian)極電位(wei)就可用(yong)能斯特(te)公式計(ji)算出來(lai)。
銻電極(ji)酸度變(bian)送器中(zhong)的固體(ti)模塊電(dian)路由兩(liang)大部分(fen)組成。爲(wei)了現場(chang)作用的(de)安全起(qi)見，電源(yuan)部分采(cai)用交流(liu)24V爲二次(ci)儀表供(gong)電。這♻️一(yi)電源除(chu)爲清洗(xi)電機提(ti)供驅動(dong)電源外(wai)，還應通(tong)過電流(liu)轉換單(dan)📐元轉換(huan)成相💘應(ying)的直流(liu)電壓，以(yi)供變送(song)電路使(shi)用。第二(er)部分是(shi)測量變(bian)送器電(dian)路，它把(ba)來自傳(chuan)感器的(de)基準信(xin)号和PH酸(suan)度信号(hao)經放大(da)後送給(gei)斜率調(diao)整和定(ding)位調整(zheng)電路，以(yi)使信号(hao)内阻降(jiang)低并可(ke)👅調節。将(jiang)放大後(hou)的PH信号(hao)與溫度(du)被償
信(xin)号進行(hang)叠加後(hou)再差進(jin)轉換電(dian)路，最後(hou)輸出與(yu)PH值相對(dui)應的4～20mA恒(heng)流電流(liu)信号給(gei)二次儀(yi)表以完(wan)成顯示(shi)并控制(zhi)PH值。
七、酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器
酸、堿(jian)、鹽濃度(du)變送器(qi)通過測(ce)量溶液(ye)電導值(zhi)來确定(ding)濃度🌈。它(ta)🏃♀️可以在(zai)線連續(xu)檢測工(gong)業過程(cheng)中酸、堿(jian)、鹽在水(shui)溶液中(zhong)㊙️的濃度(du)含量。這(zhe)種變送(song)器主要(yao)應用于(yu)鍋爐給(gei)水處理(li)、化工溶(rong)液的配(pei)制以及(ji)環保等(deng)工業生(sheng)産過程(cheng)。
酸、堿、鹽(yan)濃度變(bian)送器的(de)工作原(yuan)理是：在(zai)一定的(de)範圍🌈内(nei)，酸堿溶(rong)液的濃(nong)度與其(qi)電導率(lü)的大小(xiao)成比例(li)。因而，隻(zhi)要測出(chu)溶液電(dian)🌈導率的(de)大小變(bian)可得知(zhi)酸堿濃(nong)💋度的高(gao)低。當被(bei)👉測溶液(ye)流入專(zhuan)用電導(dao)池時，如(ru)果忽略(lue)電極極(ji)化和分(fen)布電容(rong)，則可以(yi)等效爲(wei)一個純(chun)電阻。在(zai)有恒壓(ya)交變電(dian)流流過(guo)時，其輸(shu)出電流(liu)與電導(dao)率成線(xian)性關系(xi)，而電導(dao)率又與(yu)溶液中(zhong)酸、堿濃(nong)度成比(bi)例關系(xi)。因此隻(zhi)要測出(chu)溶液電(dian)流🐇，便可(ke)算出酸(suan)、堿🏃♀️、鹽的(de)濃度。
酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器主要(yao)由電導(dao)池、電子(zi)模塊、顯(xian)示表頭(tou)和🌈殼體(ti)組成。電(dian)子模塊(kuai)電路則(ze)由激勵(li)電源、電(dian)導池、電(dian)導放大(da)器、相敏(min)整❤️流器(qi)、解調器(qi)、溫度補(bu)償、過載(zai)保護和(he)電流轉(zhuan)換等✉️單(dan)元組成(cheng)。
八、電導(dao)變送器(qi)
它是通(tong)過測量(liang)溶液的(de)電導值(zhi)來間接(jie)測量離(li)子濃度(du)的流程(cheng)儀表（一(yi)體化變(bian)送器），可(ke)在線連(lian)續檢測(ce)工業過(guo)🤞程中水(shui)溶液的(de)電導率(lü)。
由于電(dian)解質溶(rong)液與金(jin)屬導體(ti)一樣的(de)電的良(liang)導體，因(yin)此電💃流(liu)🈲流過電(dian)解質溶(rong)液時必(bi)有電阻(zu)作用，且(qie)符合歐(ou)姆定律(lü)。但液體(ti)的電阻(zu)溫度特(te)性與金(jin)屬導體(ti)相反，具(ju)🆚有負向(xiang)溫度特(te)性。爲區(qu)⚽别于金(jin)屬導體(ti)，電解質(zhi)溶液的(de)導電能(neng)力用電(dian)導（電阻(zu)的倒數(shu)）或電導(dao)率㊙️（電阻(zu)率的倒(dao)👉數）來表(biao)示。當兩(liang)個互相(xiang)絕緣的(de)電極組(zu)成電導(dao)池時，若(ruo)在其中(zhong)間放置(zhi)待測溶(rong)液，并通(tong)以恒壓(ya)交變電(dian)流，就形(xing)成了電(dian)流回路(lu)。如⚽果将(jiang)電壓大(da)小和電(dian)極尺寸(cun)固定，則(ze)✔️回路電(dian)流與電(dian)導率❓就(jiu)存在一(yi)定的函(han)數關系(xi)。這樣，測(ce)了待測(ce)🈚溶液中(zhong)流過的(de)電流，就(jiu)能測出(chu)待測溶(rong)🌈液的電(dian)導率。
電(dian)導變送(song)器的結(jie)構和電(dian)路與酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器🚶相同(tong)。
九、智能(neng)變送器(qi)
智能式(shi)變送器(qi) 是由傳(chuan)感器和(he)微處理(li)器（微機(ji)）相結構(gou)而成的(de)。它充分(fen)利用了(le)微處理(li)器的運(yun)算和存(cun)儲能力(li)，可對傳(chuan)感器的(de)數據進(jin)行處理(li)，包括對(dui)測量信(xin)号的調(diao)理（如濾(lü)波、放大(da)💔、A/D轉換等(deng)）、數據顯(xian)示、自動(dong)校正和(he)🔅自動補(bu)償等
微(wei)處理器(qi)是智能(neng)式變送(song)器的核(he)心。它不(bu)但可以(yi)對測量(liang)數據進(jin)行計算(suan)、存儲和(he)數據處(chu)理，還可(ke)以通過(guo)反饋回(hui)路💋對傳(chuan)🌐感器進(jin)行調節(jie)，以使采(cai)集數據(ju)達到最(zui)佳。由于(yu)微處理(li)器具有(you)各種軟(ruan)件和硬(ying)件功能(neng)，因而它(ta)可以完(wan)成傳統(tong)🍓變送器(qi)難💘以完(wan)成的任(ren)務。所以(yi)✊智能式(shi)變送器(qi)降低了(le)傳感器(qi)的制造(zao)難度，并(bing)在很大(da)程主上(shang)提高了(le)傳感器(qi)的性能(neng)。另外，智(zhi)能式變(bian)送器還(hai)具有以(yi)下特點(dian)：
1.具有自(zi)動補償(chang)能力，可(ke)通過軟(ruan)件對傳(chuan)感器的(de)非線性(xing)、溫🏃♀️漂、時(shi)漂等進(jin)行自動(dong)補償。
可(ke)自診斷(duan)，通電後(hou)可對傳(chuan)感器進(jin)行自檢(jian)，以檢查(cha)傳感器(qi)各🙇🏻部♻️分(fen)是否正(zheng)常，并作(zuo)出判斷(duan)。
數據處(chu)理方便(bian)準确，可(ke)根據内(nei)部程序(xu)自動處(chu)理數據(ju)，如進行(hang)統計處(chu)理、去除(chu)異常數(shu)值等。
2.具(ju)有雙向(xiang)通信功(gong)能。微處(chu)理器不(bu)但可以(yi)接收和(he)處💃理傳(chuan)感💞器數(shu)🍓據，還可(ke)将信息(xi)反饋至(zhi)傳感器(qi)，從而對(dui)測量🚶♀️過(guo)程進行(hang)✍️調節💃🏻和(he)控制。
可(ke)進行信(xin)息存儲(chu)和記憶(yi)，能存儲(chu)傳感器(qi)的特征(zheng)數據🔞、組(zu)态信🌈息(xi)和補償(chang)特性等(deng)。
3.具有數(shu)字量接(jie)口輸出(chu)功能，可(ke)将輸出(chu)的數字(zi)信号方(fang)便🍉地和(he)計算機(ji)或現場(chang)總線等(deng)連接。
傳感器(qi)和變送(song)器 在儀(yi)器、儀表(biao)和工業(ye)自動化(hua)領域中(zhong)起着舉(ju)足輕重(zhong)的作👣用(yong)。與傳感(gan)器不同(tong)，變送器(qi)除了能(neng)将非電(dian)量轉換(huan)成可測(ce)🚶量的電(dian)量外，一(yi)🈲般還具(ju)有一定(ding)的放大(da)作用。本(ben)文簡單(dan)地介紹(shao)了各類(lei)變送器(qi)的特點(dian)，以供使(shi)用者選(xuan)用。
一、壓(ya)力變送(song)器
壓力(li)變送器(qi) 也稱差(cha)變送器(qi)，主要由(you)測壓元(yuan)件傳感(gan)器、模塊(kuai)電路、顯(xian)示表🚩頭(tou)、表殼和(he)過程連(lian)接件等(deng)組成。它(ta)能将接(jie)收的氣(qi)體、液🍓體(ti)等壓力(li)信号轉(zhuan)變成标(biao)準的電(dian)流電壓(ya)信号，以(yi)供給指(zhi)示報警(jing)儀、記錄(lu)儀、調節(jie)器等二(er)次儀表(biao)進行測(ce)量、指示(shi)和過程(cheng)調節。
壓(ya)力變送(song)器的測(ce)量原理(li)圖如圖(tu)3所示。其(qi)測量原(yuan)理是：流(liu)程壓力(li)和參考(kao)壓力分(fen)别作用(yong)于集成(cheng)矽壓力(li)敏感🏃♂️元(yuan)件的兩(liang)端，其✔️差(cha)壓🐇使矽(xi)片變形(xing)（位移很(hen)小，僅μm級(ji)），以使矽(xi)片上用(yong)半導體(ti)技術制(zhi)成的全(quan)動态惠(hui)斯登電(dian)橋在外(wai)部電流(liu)源驅動(dong)下輸出(chu)正比于(yu)壓力的(de)mV級電壓(ya)信号🌐。由(you)于矽材(cai)料的強(qiang)性極佳(jia)，所以輸(shu)出信号(hao)的線性(xing)度及⛱️變(bian)差指标(biao)均很高(gao)。工作時(shi)，壓力變(bian)送器将(jiang)被測物(wu)理量🌈轉(zhuan)換成mV級(ji)的電壓(ya)信号，并(bing)送往放(fang)大倍數(shu)很高而(er)又可以(yi)互相抵(di)消溫度(du)漂移的(de)差動式(shi)放大器(qi)。放大後(hou)的信号(hao)經電壓(ya)電流轉(zhuan)換變換(huan)成相應(ying)的電流(liu)信号，再(zai)經過非(fei)線性校(xiao)正，最後(hou)産生與(yu)輸入壓(ya)力成線(xian)性對應(ying)關🌈系的(de)标準電(dian)流電壓(ya)信号。
壓(ya)力變送(song)器根據(ju)測壓範(fan)圍可分(fen)成一般(ban)壓力變(bian)送器（0.001MPa～20MP3）和(he) 微差壓(ya)變送器(qi) （0～30kPa）兩種。
二(er)、一體化(hua)溫度變(bian)送器
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器 一般(ban)由測溫(wen)探頭（熱(re)電偶或(huo)熱電阻(zu)傳感器(qi)）和兩線(xian)制固‼️體(ti)電子單(dan)元組成(cheng)。采用固(gu)體模塊(kuai)形式将(jiang)測溫探(tan)頭直接(jie)✨安裝在(zai)接線盒(he)内，從而(er)形成一(yi)體化的(de)變送器(qi)。一體化(hua)溫度變(bian)送器一(yi)般📞分爲(wei)熱電阻(zu)和熱電(dian)偶型兩(liang)種類型(xing)。
熱電阻(zu) 溫度變(bian)送器是(shi)由基準(zhun)單元、R/V轉(zhuan)換單元(yuan)、線性電(dian)路、反接(jie)保護、限(xian)流保護(hu)、V/I轉換單(dan)元等組(zu)成。測溫(wen)熱電阻(zu)信号轉(zhuan)換放大(da)後，再由(you)線性電(dian)路對溫(wen)度與電(dian)阻的非(fei)線性關(guan)系進行(hang)補償，經(jing)V/I轉換電(dian)路後輸(shu)出一個(ge)與被測(ce)溫度成(cheng)線性關(guan)系的4～20mA的(de)恒流信(xin)号。
熱電(dian)偶 溫度(du)變送器(qi)一般由(you)基準源(yuan)、冷端補(bu)償、放大(da)單元、線(xian)性化👉處(chu)理、V/I轉換(huan)、斷偶處(chu)理、反接(jie)保護、限(xian)流保護(hu)等電路(lu)單元組(zu)成。它是(shi)将熱電(dian)偶産生(sheng)的熱電(dian)勢經冷(leng)端補償(chang)放大後(hou)，再帽由(you)線性電(dian)路消除(chu)熱電勢(shi)與溫度(du)的非線(xian)性💜誤差(cha)，最後放(fang)大轉換(huan)爲4～20mA電流(liu)輸出信(xin)号。爲⛱️防(fang)止熱電(dian)偶測量(liang)中由于(yu)電偶斷(duan)絲而使(shi)控溫失(shi)效造成(cheng)事故，變(bian)💰送器中(zhong)還設有(you)斷電保(bao)護電路(lu)。當熱電(dian)💚偶斷絲(si)或接解(jie)不良時(shi)，變送器(qi)會輸🧡出(chu)最大值(zhi)（28mA）以使儀(yi)表切斷(duan)電源。
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器具有(you)結構簡(jian)單、節省(sheng)引線、輸(shu)出信✍️号(hao)👉大🧡、抗幹(gan)擾能力(li)強、線性(xing)好、顯示(shi)儀表簡(jian)單、固體(ti)🔴模塊抗(kang)震✂️防潮(chao)、有反接(jie)保護和(he)限流保(bao)護、工作(zuo)可靠等(deng)優點🚩。
一(yi)體化溫(wen)度變送(song)器的輸(shu)出爲統(tong)一的4～20mA信(xin)号；可與(yu)微機系(xi)統或✌️其(qi)🎯它常規(gui)儀表匹(pi)配使用(yong)。也可用(yong)戶要求(qiu)做成防(fang)爆型或(huo)防火型(xing)測量儀(yi)表。
三、 液(ye)位變送(song)器
1、浮球(qiu)式液位(wei)變送器(qi)
浮球式(shi)液位變(bian)送器 由(you)磁性浮(fu)球、測量(liang)導管、信(xin)号單元(yuan)、電子單(dan)元、接線(xian)盒⭕及安(an)裝🈚件組(zu)成。
一般(ban)磁性浮(fu)球的比(bi)重小于(yu)0.5，可漂于(yu)液面之(zhi)上并沿(yan)測量導(dao)㊙️管上下(xia)移動。導(dao)管内裝(zhuang)有測量(liang)元件，它(ta)可以在(zai)外磁作(zuo)用下将(jiang)被測液(ye)位信号(hao)轉換成(cheng)正比于(yu)液位變(bian)化的電(dian)阻信号(hao)，并将電(dian)子單元(yuan)轉換成(cheng)4～20mA或其它(ta)标準信(xin)号輸出(chu)。該變⚽送(song)器爲模(mo)塊電路(lu)，具有耐(nai)酸、防潮(chao)、防震、防(fang)腐♍蝕等(deng)優點，電(dian)♉路内部(bu)含有恒(heng)流反饋(kui)電路和(he)内保護(hu)電😍路，可(ke)使輸出(chu)最大電(dian)流不超(chao)過28mA，因而(er)能夠可(ke)靠☔地保(bao)護電源(yuan)并使二(er)次儀表(biao)不被損(sun)壞。
2、浮簡(jian)式液位(wei)變送器(qi)
浮筒式(shi)液位變(bian)送器是(shi)将磁性(xing)浮球改(gai)爲浮筒(tong)，它是根(gen)據阿基(ji)米德浮(fu)力原理(li)設計的(de)。浮筒式(shi)液位變(bian)送器是(shi)利用微(wei)小的金(jin)屬膜應(ying)變傳感(gan)技術來(lai)測量液(ye)體的液(ye)位、界位(wei)或密度(du)的。它在(zai)✏️工作時(shi)🧑🏾🤝🧑🏼可以通(tong)過現場(chang)按鍵來(lai)進行常(chang)規的設(she)定操🈲作(zuo)
3、靜壓或(huo)液位變(bian)送器
該(gai)變送器(qi)利用液(ye)體靜壓(ya)力的測(ce)量原理(li)工作。它(ta)一般選(xuan)用矽壓(ya)力測壓(ya)傳感器(qi)将測量(liang)到的壓(ya)力轉換(huan)成電⭕信(xin)号，再經(jing)放大電(dian)路放大(da)和補償(chang)電路補(bu)償，最後(hou)以4～20mA或0～10mA電(dian)流方式(shi)輸出。
四(si)、 電容式(shi)物位變(bian)送器
電(dian)容式物(wu)位變送(song)器 适用(yong)于工業(ye)企業在(zai)生産過(guo)程中進(jin)行測量(liang)和控制(zhi)生産🈚過(guo)程，主要(yao)用作類(lei)導電與(yu)非導電(dian)介質的(de)液體液(ye)位或粉(fen)👉粒狀固(gu)體料位(wei)的遠距(ju)離連續(xu)測量和(he)指示。
電(dian)容式液(ye)位變送(song)器由電(dian)容式傳(chuan)感器與(yu)電子模(mo)塊電路(lu)組成，它(ta)以兩線(xian)制4～20mA恒定(ding)電流輸(shu)出爲基(ji)型，經過(guo)轉換，可(ke)以用三(san)線或四(si)線方式(shi)輸出，輸(shu)出信号(hao)形成㊙️爲(wei)1～5V、0～5V、0～10mA等标準(zhun)信号。電(dian)容傳❓感(gan)器由絕(jue)緣電極(ji)和裝有(you)測量介(jie)質的圓(yuan)柱形金(jin)屬容器(qi)組成。當(dang)料位上(shang)升時，因(yin)🥰非導電(dian)物料的(de)介電常(chang)數明顯(xian)小于空(kong)氣的介(jie)電常數(shu)，所以電(dian)容量随(sui)着物料(liao)高度的(de)變化而(er)變化。變(bian)送器的(de)模塊電(dian)路由基(ji)準源、脈(mo)寬調制(zhi)、轉換、恒(heng)流放大(da)🙇🏻、反✔️饋和(he)限流等(deng)單元⭐組(zu)成。采用(yong)脈寬調(diao)🏃♀️特♊原理(li)進行測(ce)量的優(you)點是頻(pin)率較低(di)，對周圍(wei)元射頻(pin)幹擾、穩(wen)定🔴性好(hao)、線性好(hao)、無明🐇顯(xian)溫度漂(piao)移等。
五(wu)、超聲波(bo)變送器(qi)
超聲波(bo)變送器(qi) 分爲一(yi)般超聲(sheng)波變送(song)器（無表(biao)頭）和一(yi)體化超(chao)聲波變(bian)送⛷️器兩(liang)類，一體(ti)化超聲(sheng)波變送(song)器較爲(wei)常用。
一(yi)體化超(chao)聲波變(bian)更新器(qi)由表頭(tou)（如LCD顯示(shi)器）和探(tan)頭兩☔部(bu)分🚶組成(cheng)，這種直(zhi)接輸出(chu)4～20mA信号的(de)變送器(qi)是将小(xiao)型化😘的(de)敏感元(yuan)🔞件（探頭(tou)）和電子(zi)電路組(zu)裝在一(yi)起，從而(er)使體積(ji)更小、重(zhong)量更輕(qing)、價格💚更(geng)便宜。超(chao)聲波變(bian)送器可(ke)用于液(ye)位。物位(wei)的測量(liang)和開渠(qu)、明渠📐等(deng)流量測(ce)量，并可(ke)用于測(ce)量距離(li)。
六、銻電(dian)極酸度(du)變送器(qi)
銻電極(ji)酸度變(bian)送器是(shi)集PH檢測(ce)、自動清(qing)洗、電信(xin)号轉換(huan)爲一體(ti)的工業(ye)在線分(fen)析儀表(biao)，它是由(you)銻電極(ji)與參考(kao)電極組(zu)成的PH值(zhi)測量系(xi)統。在被(bei)測酸性(xing)溶液中(zhong)，由于銻(ti)電極表(biao)⭐面會生(sheng)成三氧(yang)㊙️化二銻(ti)氧化層(ceng)，這樣🧑🏾🤝🧑🏼在(zai)金屬銻(ti)面與三(san)氧化二(er)銻之間(jian)會形成(cheng)電位差(cha)。該電位(wei)差的大(da)小取決(jue)于三所(suo)氧化二(er)銻的濃(nong)度，該濃(nong)度與被(bei)測酸性(xing)溶液中(zhong)氫離子(zi)的适度(du)相對應(ying)。如果把(ba)銻、三氧(yang)♈化二銻(ti)和水溶(rong)液的适(shi)度都當(dang)作1，其電(dian)極電位(wei)就可用(yong)能斯特(te)公式計(ji)算出來(lai)。
銻電極(ji)酸度變(bian)送器中(zhong)的固體(ti)模塊電(dian)路由兩(liang)大部分(fen)組成。爲(wei)了現場(chang)作用的(de)安全起(qi)見，電源(yuan)部分采(cai)用交流(liu)24V爲二次(ci)儀表供(gong)電。這♻️一(yi)電源除(chu)爲清洗(xi)電機提(ti)供驅動(dong)電源外(wai)，還應通(tong)過電流(liu)轉換單(dan)📐元轉換(huan)成相💘應(ying)的直流(liu)電壓，以(yi)供變送(song)電路使(shi)用。第二(er)部分是(shi)測量變(bian)送器電(dian)路，它把(ba)來自傳(chuan)感器的(de)基準信(xin)号和PH酸(suan)度信号(hao)經放大(da)後送給(gei)斜率調(diao)整和定(ding)位調整(zheng)電路，以(yi)使信号(hao)内阻降(jiang)低并可(ke)👅調節。将(jiang)放大後(hou)的PH信号(hao)與溫度(du)被償
信(xin)号進行(hang)叠加後(hou)再差進(jin)轉換電(dian)路，最後(hou)輸出與(yu)PH值相對(dui)應的4～20mA恒(heng)流電流(liu)信号給(gei)二次儀(yi)表以完(wan)成顯示(shi)并控制(zhi)PH值。
七、酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器
酸、堿(jian)、鹽濃度(du)變送器(qi)通過測(ce)量溶液(ye)電導值(zhi)來确定(ding)濃度🌈。它(ta)🏃♀️可以在(zai)線連續(xu)檢測工(gong)業過程(cheng)中酸、堿(jian)、鹽在水(shui)溶液中(zhong)㊙️的濃度(du)含量。這(zhe)種變送(song)器主要(yao)應用于(yu)鍋爐給(gei)水處理(li)、化工溶(rong)液的配(pei)制以及(ji)環保等(deng)工業生(sheng)産過程(cheng)。
酸、堿、鹽(yan)濃度變(bian)送器的(de)工作原(yuan)理是：在(zai)一定的(de)範圍🌈内(nei)，酸堿溶(rong)液的濃(nong)度與其(qi)電導率(lü)的大小(xiao)成比例(li)。因而，隻(zhi)要測出(chu)溶液電(dian)🌈導率的(de)大小變(bian)可得知(zhi)酸堿濃(nong)💋度的高(gao)低。當被(bei)👉測溶液(ye)流入專(zhuan)用電導(dao)池時，如(ru)果忽略(lue)電極極(ji)化和分(fen)布電容(rong)，則可以(yi)等效爲(wei)一個純(chun)電阻。在(zai)有恒壓(ya)交變電(dian)流流過(guo)時，其輸(shu)出電流(liu)與電導(dao)率成線(xian)性關系(xi)，而電導(dao)率又與(yu)溶液中(zhong)酸、堿濃(nong)度成比(bi)例關系(xi)。因此隻(zhi)要測出(chu)溶液電(dian)流🐇，便可(ke)算出酸(suan)、堿🏃♀️、鹽的(de)濃度。
酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器主要(yao)由電導(dao)池、電子(zi)模塊、顯(xian)示表頭(tou)和🌈殼體(ti)組成。電(dian)子模塊(kuai)電路則(ze)由激勵(li)電源、電(dian)導池、電(dian)導放大(da)器、相敏(min)整❤️流器(qi)、解調器(qi)、溫度補(bu)償、過載(zai)保護和(he)電流轉(zhuan)換等✉️單(dan)元組成(cheng)。
八、電導(dao)變送器(qi)
它是通(tong)過測量(liang)溶液的(de)電導值(zhi)來間接(jie)測量離(li)子濃度(du)的流程(cheng)儀表（一(yi)體化變(bian)送器），可(ke)在線連(lian)續檢測(ce)工業過(guo)🤞程中水(shui)溶液的(de)電導率(lü)。
由于電(dian)解質溶(rong)液與金(jin)屬導體(ti)一樣的(de)電的良(liang)導體，因(yin)此電💃流(liu)🈲流過電(dian)解質溶(rong)液時必(bi)有電阻(zu)作用，且(qie)符合歐(ou)姆定律(lü)。但液體(ti)的電阻(zu)溫度特(te)性與金(jin)屬導體(ti)相反，具(ju)🆚有負向(xiang)溫度特(te)性。爲區(qu)⚽别于金(jin)屬導體(ti)，電解質(zhi)溶液的(de)導電能(neng)力用電(dian)導（電阻(zu)的倒數(shu)）或電導(dao)率㊙️（電阻(zu)率的倒(dao)👉數）來表(biao)示。當兩(liang)個互相(xiang)絕緣的(de)電極組(zu)成電導(dao)池時，若(ruo)在其中(zhong)間放置(zhi)待測溶(rong)液，并通(tong)以恒壓(ya)交變電(dian)流，就形(xing)成了電(dian)流回路(lu)。如⚽果将(jiang)電壓大(da)小和電(dian)極尺寸(cun)固定，則(ze)✔️回路電(dian)流與電(dian)導率❓就(jiu)存在一(yi)定的函(han)數關系(xi)。這樣，測(ce)了待測(ce)🈚溶液中(zhong)流過的(de)電流，就(jiu)能測出(chu)待測溶(rong)🌈液的電(dian)導率。
電(dian)導變送(song)器的結(jie)構和電(dian)路與酸(suan)、堿、鹽濃(nong)度變送(song)器🚶相同(tong)。
九、智能(neng)變送器(qi)
智能式(shi)變送器(qi) 是由傳(chuan)感器和(he)微處理(li)器（微機(ji)）相結構(gou)而成的(de)。它充分(fen)利用了(le)微處理(li)器的運(yun)算和存(cun)儲能力(li)，可對傳(chuan)感器的(de)數據進(jin)行處理(li)，包括對(dui)測量信(xin)号的調(diao)理（如濾(lü)波、放大(da)💔、A/D轉換等(deng)）、數據顯(xian)示、自動(dong)校正和(he)🔅自動補(bu)償等
微(wei)處理器(qi)是智能(neng)式變送(song)器的核(he)心。它不(bu)但可以(yi)對測量(liang)數據進(jin)行計算(suan)、存儲和(he)數據處(chu)理，還可(ke)以通過(guo)反饋回(hui)路💋對傳(chuan)🌐感器進(jin)行調節(jie)，以使采(cai)集數據(ju)達到最(zui)佳。由于(yu)微處理(li)器具有(you)各種軟(ruan)件和硬(ying)件功能(neng)，因而它(ta)可以完(wan)成傳統(tong)🍓變送器(qi)難💘以完(wan)成的任(ren)務。所以(yi)✊智能式(shi)變送器(qi)降低了(le)傳感器(qi)的制造(zao)難度，并(bing)在很大(da)程主上(shang)提高了(le)傳感器(qi)的性能(neng)。另外，智(zhi)能式變(bian)送器還(hai)具有以(yi)下特點(dian)：
1.具有自(zi)動補償(chang)能力，可(ke)通過軟(ruan)件對傳(chuan)感器的(de)非線性(xing)、溫🏃♀️漂、時(shi)漂等進(jin)行自動(dong)補償。
可(ke)自診斷(duan)，通電後(hou)可對傳(chuan)感器進(jin)行自檢(jian)，以檢查(cha)傳感器(qi)各🙇🏻部♻️分(fen)是否正(zheng)常，并作(zuo)出判斷(duan)。
數據處(chu)理方便(bian)準确，可(ke)根據内(nei)部程序(xu)自動處(chu)理數據(ju)，如進行(hang)統計處(chu)理、去除(chu)異常數(shu)值等。
2.具(ju)有雙向(xiang)通信功(gong)能。微處(chu)理器不(bu)但可以(yi)接收和(he)處💃理傳(chuan)感💞器數(shu)🍓據，還可(ke)将信息(xi)反饋至(zhi)傳感器(qi)，從而對(dui)測量🚶♀️過(guo)程進行(hang)✍️調節💃🏻和(he)控制。
可(ke)進行信(xin)息存儲(chu)和記憶(yi)，能存儲(chu)傳感器(qi)的特征(zheng)數據🔞、組(zu)态信🌈息(xi)和補償(chang)特性等(deng)。
3.具有數(shu)字量接(jie)口輸出(chu)功能，可(ke)将輸出(chu)的數字(zi)信号方(fang)便🍉地和(he)計算機(ji)或現場(chang)總線等(deng)連接。