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文|傳感器技術

在工業過程控制中，測量和傳輸單元、執行器和調節器是構成整個控制系統的三個主要部件。測量和傳輸單元是變送器，有時變送器實際上相當于傳感器，而致動器類似于閥門等。調節器是控制器，是整個控制系統的大腦。

發射機

傳感器和變送器共同構成一個自動控制的監控信號源。變送器是將傳感器的輸出信號轉換成控制器能識別的信號，或將傳感器輸入的非電量轉換成電信號并同時放大，統一轉換成標準信號源(如4~20mA DC電源)進行遠程測量和控制。因此，發射機不僅是一種轉換媒介，也是一種媒介。

自動控制過程是:信號源->；傳感器- >。變送器->。操作員控制器- >。執行機構- >。控制輸出。

在工業領域，有時發射器和傳感器是常見的，因為大多數現代傳感器的輸出信號已經是可以由公共控制器接收的信號。控制器可以直接識別該信號，而無需變送器進行轉換。

與傳感器一樣，變送器通常分為溫度/濕度變送器、壓力變送器、差壓變送器、液位變送器、電流傳感器、電量變送器、流量變送器、重量變送器等。

發射機原理

轉換——指將傳感器的各種物理量轉換成電信號的過程。例如，熱電偶用于將溫度轉換成電勢。電流互感器用于將大電流轉換成小電流。因為電信號最容易處理，所以現代發射機將各種物理信號轉換成電信號。

傳送——指通過電子電路再次統一來自傳感器(例如20MA)的電信號，以便于其他儀器或控制裝置接收和傳輸各種轉換的電信號。該方法通過多個運算放大器實現。

例如，SSTAD是一種電流傳感器，它將電流互感器的輸出電流轉換成標準的20MA。另一個例子是SSTLD，它可以將重量傳感器的重量信號轉換成標準的20MA重量變送器。

信號傳輸和電源的線路分類

雙線制:在熱敏電阻兩端各連接一根導線以引出電阻信號的方法稱為雙線制:這種引線法非常簡單，但由于連接線必須有引線電阻r，r的大小與導線的材料和長度有關，因此這種引線法只適用于測量精度低的場合。

三線制:將熱電阻根部一端的一根導線和另一端的兩根導線連接起來的方法稱為三線制。這種方法通常與電橋一起使用，以消除引線電阻的影響，是工業過程控制中最常用的方法。

四線制:在熱電阻根部兩端連接兩根導線的方法稱為四線制，其中兩根導線為熱電阻提供恒定電流I，將R轉換為電壓信號U，然后通過另外兩根導線將U引至二次儀表。可以看出，這種引線方法可以完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度溫度檢測。

熱阻由三線系統連接。采用三線制，消除了因連接線電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱阻的電路通常是一個不平衡的電橋。熱阻是電橋的橋臂電阻，它的連接線(從熱阻到中央控制室)也成為橋臂電阻的一部分。這部分電阻未知，隨環境溫度而變化，導致測量誤差。采用三線制，一根導線連接到電橋的電源端，另外兩根導線分別連接到熱電阻所在的橋臂和橋臂附近的橋臂，消除了導線電阻帶來的測量誤差。

一次儀表和二次儀表

二次儀表的專業解釋是一種從變送器、轉換器、傳感器(包括熱電偶和熱電阻)接收電氣或氣體信號并指示過程參數測量值的儀表。以實物為例，如數字顯示儀表、溫度控制器等。

一次儀表屬于信號采集和轉換(各種變送器溫度元件的信號采集設備)，二次儀表顯示報警調節(面板顯示報警儀表分散控制系統輸入和分散控制系統輸入)

變送器的保護功能

1.輸入過載保護；

2.輸出過流限制保護；

3、輸出電流長期短路保護；

4.雙線端口瞬態感應閃電和浪涌電流瞬態電壓抑制保護；

5、工作電源過壓限制保護≤35v；

6、工作電源反向連接保護。

常見故障

1.安裝期間，變送器的壓力敏感部件應垂直于重力方向。

如果安裝條件有限，變送器的零位應在固定后調整到標準值。

2.殘余壓力無法釋放，因此傳感器的零位不能再次降低。消除此原因的最佳方法是移除傳感器，并直接檢查零位是否正常。如果密封圈更換正常，請重試。

3.如果壓力變送器的輸出沒有改變，并且壓力變送器的輸出突然改變，則壓力釋放變送器的零位不能返回。這種現象很可能是由壓力傳感器的密封圈引起的。

4、是否滿足供電要求；電源與變送器及負載設備之間是否有接線錯誤。如果變送器端子上沒有電壓或極性顛倒，變送器將沒有電壓信號輸出。

5.壓力傳感器和變送器的外殼應接地。信號電纜不得與電力電纜混合。傳感器和變送器周圍應避免強電磁干擾。傳感器和變送器應在使用過程中根據行業法規進行定期驗證。

6.在選擇壓力傳感器和變送器時，用戶應充分了解壓力測量系統的工作情況，并根據需要進行合理選擇，使系統工作在最佳狀態，降低工程成本。

7.通過墊片和元件中的填充液轉移到測量膜片的兩側。測量膜片和兩側絕緣片上的電極分別構成一個電容器。

8.壓力變送器要求每周檢查一次，每月一次，主要是清除儀表上的灰塵，仔細檢查電氣元件，定期檢查輸出電流值，壓力變送器是內部弱電，必須與外部強電分開。

由于調節器通常位于相對較遠的控制室，變送器成為信號產生和傳輸線驅動兩種功能的綜合體，成為整個控制裝置的核心。通過它，控制端和測量端連接成一個完整的控制系統。

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