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文|傳感器技術(shù)

在工業(yè)過程控制中，測量和傳輸單元、執(zhí)行器和調(diào)節(jié)器是構(gòu)成整個控制系統(tǒng)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(dāng)于傳感器，而致動器類似于閥門等。調(diào)節(jié)器是控制器，是整個控制系統(tǒng)的大腦。

發(fā)射機(jī)

傳感器和變送器共同構(gòu)成一個自動控制的監(jiān)控信號源。變送器是將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成控制器能識別的信號，或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號并同時放大，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號源(如4~20mA DC電源)進(jìn)行遠(yuǎn)程測量和控制。因此，發(fā)射機(jī)不僅是一種轉(zhuǎn)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(zhí)行機(jī)構(gòu)- >?？刂戚敵?。

在工業(yè)領(lǐng)域，有時發(fā)射器和傳感器是常見的，因為大多數(shù)現(xiàn)代傳感器的輸出信號已經(jīng)是可以由公共控制器接收的信號?？刂破骺梢灾苯幼R別該信號，而無需變送器進(jìn)行轉(zhuǎn)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(fā)射機(jī)原理

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

傳送——指通過電子電路再次統(tǒng)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(zhuǎn)換的電信號。該方法通過多個運(yùn)算放大器實現(xiàn)。

例如，SSTAD是一種電流傳感器，它將電流互感器的輸出電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的20MA。另一個例子是SSTLD，它可以將重量傳感器的重量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)線的材料和長度有關(guān)，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(dǎo)線和另一端的兩根導(dǎo)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(yè)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(dǎo)線的方法稱為四線制，其中兩根導(dǎo)線為熱電阻提供恒定電流I，將R轉(zhuǎn)換為電壓信號U，然后通過另外兩根導(dǎo)線將U引至二次儀表?？梢钥闯?，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(tǒng)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(huán)境溫度而變化，導(dǎo)致測量誤差。采用三線制，一根導(dǎo)線連接到電橋的電源端，另外兩根導(dǎo)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(dǎo)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(yè)解釋是一種從變送器、轉(zhuǎn)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(shù)測量值的儀表。以實物為例，如數(shù)字顯示儀表、溫度控制器等。

一次儀表屬于信號采集和轉(zhuǎn)換(各種變送器溫度元件的信號采集設(shè)備)，二次儀表顯示報警調(diào)節(jié)(面板顯示報警儀表分散控制系統(tǒng)輸入和分散控制系統(tǒng)輸入)

變送器的保護(hù)功能

1.輸入過載保護(hù)；

2.輸出過流限制保護(hù)；

3、輸出電流長期短路保護(hù)；

4.雙線端口瞬態(tài)感應(yīng)閃電和浪涌電流瞬態(tài)電壓抑制保護(hù)；

5、工作電源過壓限制保護(hù)≤35v；

6、工作電源反向連接保護(hù)。

常見故障

1.安裝期間，變送器的壓力敏感部件應(yīng)垂直于重力方向。

如果安裝條件有限，變送器的零位應(yīng)在固定后調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)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(fù)載設(shè)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(yīng)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(yīng)避免強(qiáng)電磁干擾。傳感器和變送器應(yīng)在使用過程中根據(jù)行業(yè)法規(guī)進(jìn)行定期驗證。

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

7.通過墊片和元件中的填充液轉(zhuǎn)移到測量膜片的兩側(cè)。測量膜片和兩側(cè)絕緣片上的電極分別構(gòu)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(xì)檢查電氣元件，定期檢查輸出電流值，壓力變送器是內(nèi)部弱電，必須與外部強(qiáng)電分開。

由于調(diào)節(jié)器通常位于相對較遠(yuǎn)的控制室，變送器成為信號產(chǎn)生和傳輸線驅(qū)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(tǒng)。

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