变送器工作原理，差压变送器工作原理

变送器具体工作原理是什么？

transmitter是中文名，英文名是：TRANSMITTER。顾名思义，transmitter就是“改变”和“发送”的意思。所谓“变化”，是指传感器传来的各种物理量转化为电信号。比如用热电偶把温度转化成电势；使用电流互感器将大电流转换成小电流。因为电信号是最容易处理的，所以现代发射机把各种物理信号转换成电信号。所以，当我们谈到发射机时，通常会变成“电”。所谓“发送”是指将来自传感器的各种电信号再次通过电子电路统一(如4-20MA)，以便于其他仪表或控制装置的接收和传输。该方法由多个运算放大器实现。这种“变”和“发”构成了现代最常用的发射机。例如，SST3-AD是一种将电流互感器的输出电流转换为标准的4-20MA的电流传感器。例如，SST4-LD可以将来自重量传感器的重量信号转换为标准的4-20MA重量变送器。

变送器的工作原理是什么？

变送器原理传感器输出的模拟信号转换成标准信号，就成了变送器。具体工作原理有：电阻式、电感式、电容式、涡流式、磁电式、压电式、光电式、磁致弹性式、振动频率式等。在工业中，一般需要测量各种电气和非电物理量，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。所有这些都需要转换成可接受的DC模拟信号，才能传输到数百米外的控制室或显示设备。这种把测量的物理量转换成可以传输直流电的信号的设备，叫做变送器。在工业中，通常有电气变送器(常见型号如GP/FP系列、S3/N3系列、STM3系列等。)和非电变送器。传统的变送器输出DC信号有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等。目前广泛使用4-20mA电流传输模拟信号。工业上应用最广泛的方法是用4~20mA电流传输模拟量。使用电流信号是因为它不易受干扰。而且电流源内阻无穷大，回路中串联的导线电阻不影响精度，在普通双绞线上能传输几百米。20mA的上限是因为防爆要求：20mA电流中断产生的火花能量不足以点燃气体。之所以下限不是0mA，是为了能够检测到断线：正常运行时不会低于4mA，当输电线路因故障断线时，回路电流会下降到0。取2mA作为断路报警值。A型电流变送器将物理量转换为4~20mA电流输出，因此必须由外接电源供电。通常情况下，变送器需要两条电源线，加上两条电流输出线，总共四条线，称为四线变送器。当然，电流输出可以与电源共用一条线(常见的VCC或GND)，这样可以节省一条线，所以称为三线制变送器。实际上，您可能会注意到，4-20mA电流本身可以为发射器供电，如图1C所示。发射器相当于电路中的一个特殊负载，特殊之处在于发射器的功耗电流根据传感器的输出在4 ~ 20ma之间变化。显示仪表只需要连接在电路中。这种变送器只需要两根外部导线，所以称为双线变送器。工业电流回路的标准下限是4mA，所以只要在测量范围内，变送器至少要有4mA的电源。这使得双线传感器的设计成为可能。在工业应用中，测量点一般在现场，而显示装置或控制装置一般在控制室或控制柜内。它们之间的距离可能是几十到几百米。以100米的距离计算，省略2根电线意味着成本降低近100元！因此，二线制传感器在实际中得到了越来越多的应用。绩效歧视生产资料市场化后，激烈竞争加剧，真假难辨。由于变送器是一门边缘学科，很多工程设计人员对其并不熟悉，有些厂家将产品的工业级与民用产品的商用级混为一谈(工业级价格是商用级的2-3倍)。笔者以常用的0.5级精密电流电压变送器为例，尝试通过以下方法来辨别真假。

(1)基准要稳定，4mA是对应的输入零点基准。如果基准不稳定，怎么谈精度线性？冷启动后3分钟内4mA的零漂变化小于4.000ma 0.5%；(即3.98-4.02mA)，250负载两端的压降为0.995-1.005V，国外IC芯片往往采用昂贵的能隙标准，温漂系数变化10ppm每度；(2)内部电路总消耗电流为4mA，设定后等于4.000mA。而且有源整流滤波放大器恒流电路的消耗电流不会因为原边输入的变化而变化。国外的IC芯片都是恒流供电。(3)工作电压为24.000V，满量程为20.000mA时，满量程的读数为20.000mA，不会因0-700的负载变化而变化；不超过20.000毫安的变化在0.5%以内；(4)满量程为20.000mA，负载为250时，满量程的读数为20.000mA，不会因工作电压从15.000 V变化到30.000 V而变化；不超过20.000毫安的变化在0.5%以内；(5)一次侧过载时，输出电流不得超过25.000 mA的10%；否则，PLC/DCS中变送器的24V工作电源和A/D输入箝位电路会因功耗过大而损坏；此外，发射机中的设备会因输出功耗过大而损坏，没有A/D输入箝位电路的更是雪上加霜；(6)工作电压为24V时，变送器不得损坏，必须有极性保护；(7)当两线路间的感应雷和浪涌电压超过24V时，将其夹住，不得损坏变送器；一般在两条线之间并联1-2个TVS瞬态保护二极管1.5KE，可以抑制每20秒脉冲宽度为20ms的正负脉冲的冲击，瞬态冲击功率为1.5 kw-3KW；(8)产品标注的线性度是0.5%绝对误差还是相对误差，可以用以下方法鉴定：根据以下指标，线性度为0.5%是真实的。一次输入为零时，输出为4mA0.5%；一次输入为10%时，输出为5.6ma0.5%(5.572-5.628ma)；负载250欧姆上的电压降为1.393-1.407v；当主输入为25%时，输出为8mA0.5%。负载250上的压降为1.990-2.010v；初级输入为50%时，输出为12mA0.5%(11.94-12.06ma)；当负载250上的压降为2.985-3.015V时，输出为16mA0.5%(15.92-16.08ma)。负载250上的压降为3.980-4.020V，一次输入为100%时输出为20mA0.5%(19.90-20.10ma)。负载250上的压降为4.975-5.025V(9)。当主输入过载时，电流限制为25mA10%。(10)感应浪涌电压超过24V时是否有箝位的识别：用交流50V指针式仪表连接两线输出口，用交流50V连接两线瞬间触碰两线输出口，看是否有箝位，箝位多少伏一目了然；(11)无极性保护的识别：用指针式万用表10K档测量双线输出口正负。一旦电阻无穷大，就有极性保护；(12)无极输出电流长期短路保护：当一次输入为100%或过载大于125%-200%时，短路负载250，测量短路保护极限是否为25ma 10%；(13)工业级和民用商用级的识别：工业级的工作温度范围为-25度至70度，温度漂移系数为每度100ppm，即温度每度变化1度，精度变化万分之一；商用级工作温度范围为0度(或-10度)至70度(或50度)，温度漂移系数为每度250ppm，即温度每变化1度，精度变化2.5 。电流变送器的温度漂移系数可以用恒温箱或高低温箱来测试和验证，比较复杂。以上13种方法也可以用来区分其他发射机的优劣。技术指标1。准确度：优于0.5%；2.非线性失真：优于0.5%；3.额定工作电压：24V20%，极限工作电压：35V；4.功耗：静态时4mA，等于动态时的回路电流

12.输入过载保护：30次1min;13.输出过流限制保护：内部限制25ma10%；注：(1)国际标准输出过流限制保护：内部限制25ma10%；(2)可根据客户要求定制：内部极限22mA10%，24mA10%。14.TVS对双线端口瞬态感应雷和浪涌电流的保护能力：TVS可抑制浪涌电流35a/20 ms/1.5 kw；15.双线端口设有24V电源反接保护；16.输出电流设置有长期短路保护限值；内部极限25ma10%；17.工作环境：-40-80，10%-90% RH；18.储存温度：-50-85；19.执行标准：GB/t 13850-1998；20.系列型号、规格、接线图、产品外观、产品照片和安全注意事项。8.能否举例说明某品牌精度为0.5的工业级电流传感器的主要特性？1.专为电力自动化50/60Hz交流电流测量而设计的真有效值双线变送器；2.采用单匝穿孔铁芯结构，将电流互感器和电流互感器组合成一体设计；3.具有六大综合保护功能：(1)输入过载保护；(2)输出过流限制保护；(3)输出电流长期短路保护；(4)双线端口瞬态感应闪电和浪涌电流TVS抑制保护；(5)工作电源 35V的过压极限保护；(6)工作电源反接保护。4.双线输出连接是目前模拟串口中最先进的输出方式，具有六大优势；(1)不易受寄生热电偶和沿导线的电阻压降和温度漂移的影响，可以使用非常便宜的较细的双绞线；(2)当电流源的输出电阻足够大时，通过磁场耦合感应到导线回路的电压不会有显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般双绞线可以降低干扰；(3)电容干扰将导致与接收器电阻相关的误差。对于4-20mA双线回路，接收器电阻通常为250(采样UOUT=1 ~ 5V)。这个电阻太小，不会产生明显的误差，所以允许的导线长度比电压遥测系统的导线长度更长更远。(4)每个单独的读取装置或记录装置可以在具有不同导线长度的不同通道之间切换，并且不会由于导线长度的不同而导致准确度的差异；(5)用4mA做零电平，判断输电线路是否开路或传感器是否损坏(0mA状态)非常方便。(6)便于在两路输出口加装防浪涌、防雷击装置，有利于安全、防雷、防爆。5.原二次侧高度绝缘；6.高可靠性、高稳定性、高性价比；7.特别适用于发电机、电动机、低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。8.超低功耗，静态时0.096W，满量程时0.48W，输出电流内部限值时0.6W。

压力变送器的工作原理是什么？

工作原理：工作时，高低压侧的隔离膜片和填充液将过程压力传递给填充液，然后填充液将压力传递给传感器中心的传感膜片。传感膜片是一个张紧的弹性元件，其位移随压力而变化(对于GP表压变送器，大气压力施加在传感膜片的低压侧)。AP绝对压力变送器，低压侧始终保持参考压力。传感膜片的最大位移为0.004英寸(0.1毫米)，位移与压力成正比。两侧的电容板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容板之间的电容差被转换成相应的电流、电压或数字HART(高速可寻址远程发射器数据高速通道)输出信号。

压力变送器工作原理

压力变送器被测介质的两个压力分别进入高低压腔，作用于元件(即敏感元件)两侧的隔离膜片，并通过隔离膜片和元件内的填充液体传递到测量膜片的两侧。测量膜片和两侧绝缘片上的电极形成一个电容器。当两侧压力不一致时，测量膜片会发生位移，位移与压力差成正比，所以两侧电容不相等，通过振荡解调转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理与差压变送器相同，不同的是低压腔的压力为大气压或真空。A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来确定输入压力值。微处理器控制发射器的操作。此外，它使传感器线性化。重置测量范围。工程单位转换、阻尼、切根、传感器微调等操作，以及诊断和数字通信。微处理器有16字节的程序ram和三个16位计数器，其中一个执行A/D转换。D/A转换器对来自微处理器的校正数字信号的数据进行微调，可通过变送器软件进行修改。数据存储在EEPROM中，即使断电也会保持完整。数字通信线为变送器提供与外部设备(如275智能手操器或采用HART协议的控制系统)的连接接口。该电路检测叠加在4-20mA信号上的数字信号，并通过环路传输所需信息。通信类型是频移键控FSK技术，并且符合BeII202标准。