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变送器原理

两线制V/I变换器IC:DH4-20

工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND）,可节省一根线,称之为三线制变送器。

其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

输出为标准信号的传感器。这个术语有时与传感器通用。

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契约方式输出的设备。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。

变送器将传感信号转换为统一的标准信号：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc

变送器：除有传感的效用之外还有放大整形的效用,输出为标准的控制信号．如：４－２０mA

什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式?

二线制传输方式中,供电电源、负载电阻、变送器是串联的,即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号,目前大多数变送器均为二线制变送器；四线制方式中,供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的,即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。......请看变送器八问八答。

一．什么是两线制电流变送器?

什么是两线制?两线制有什么优点?

两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。两线制与三线制 (一根正电源线,两根信号线,其中一根共GN

D) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是：

1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用；

2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。

3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4～20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；

4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的好处就是：分散采集,集中控制....

5、将4mA用于零电平,使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。

6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代,从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑,电流变送器在使用时要安装在现

场设备的动力线上,而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里,两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣,强电信号会产生各种电磁干扰,雷电感应会产生强浪涌脉冲,在这种情况下,单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。

两线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。我们以DH4-20变送模块为核心设计了小型、价廉的穿孔型两线制电流变送器。它具有低失调电压(＜30 μV)、低电压漂移(＜0.7μV/C°)、超低非线性度(＜0.01%)的特点。它把现场设备动力线的电流隔离转换成4～20 mA的按线性比例变化的标准电流信号输出,然后通过一对双绞线送到监测系统的输入接口上,双绞线同时也将位于监测系统的24V工作电源送到电流变送器中。测量信号和电源在双绞线上同时传送,既省去了昂贵的传输电缆,而且信号是以电流的形式传输,抗干扰能力得到极大的加强。两线制电流变送器原理如(图1)所示。

二.电流变送器的4-20mA输出如何转换?

两线制电流变送器的输出为4～20 mA,通过250 Ω的精密电阻转换成1～5 V或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法,如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用,因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性。系统的输入模块采用压频转换器件LM２31将模拟电压信号转换成频率信号,用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。

同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源,模拟地与数字地相互分开,这样可提高系统工作的安全性。利用压频转换器件LM23 1也有一定的抗高频干扰的作用。

三.电流输出型与电压输出型有哪些优劣比较?

在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号,如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变送器等。

早期的变送器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了极大限制,暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精度等等等缺点,而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。

电压输出型变送器抗干扰能力极差,线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备,输出０－５Ｖ绝对不能远传,远传后线路压降大,精确度大打折扣。现在很多的ADC,PLC,DCS的输入信号端口都作成两线制电流输出型变送器4-20mA的,证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。

四.4～20mA电流输出型到接口一般有哪些处理方法?

电流输出型变送器的输出范围常用的有0～20mA及4～20mA两种,电流变送器输出最小电流及最大电流时,分别代表电流变送器所标定的最小及最大额定输出值。

下面以测量范围为以0～１００Ａ的电流变送器为例进行叙述。对于输出0～20mA的变送器0mA电流对应输入０Ａ值,输出4～20mA的变送器4mA 电流对应输入0Ａ值,两类传感器的20mA电流都对应１００Ａ值。

对于输出0～20mA的变送器,在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻,在A/D转换器输入接口直接将电阻上的０－５Ｖ或０－１０Ｖ电压转换为数字信号即可,电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。

对于输出4～20mA的变送器,电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流(正常时最小值也有4mA),来判断电路是否出现故障,变送器是否损坏,因此得到更为广泛普遍的使用。

由于4～20mA变送器输出4mA时,在取样电阻上的电压不等于0,直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0,单片机无法直接利用,通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4mA在取样电阻上产生的电压降消除,再进行A/D转换。这类硬件电路首推RCV420,是一种精密的I/V转换电路,还有应用LM258自搭的I/V转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的4～20mA电流与24V以及取样电阻形成电流回路,从而在取样电阻上产生一个1-5V压降,并将此电压值输入到放大器LM258的3脚。电阻分压电路用来在集成电路LM258的2脚产生一个固定的电压值,用于抵消在取样电阻上4 mA电流产生的压降。所以当两线制电流变送器为最小值4mA时,LM258的3脚与2脚电压差基本为0V。LM258与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路,将两线制电流变送器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过LM258的1脚输出至模拟/数字转换电路,供单片机CPU读入,通过数据处理方法将两线制电流变送器的4-20mA电流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式显示出来。

五.什么是两线制电流变送器的6大全面保护效用：

(1)、输入过载保护；

(2)、输出过流限制保护；

(3)、输出电流长时间短路保护；

(4)、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护；

(5)、工作电源过压极限保护≤35V；

(6)、工作电源反接保护。

六.怎样辨别真假优劣的电流电压变送器?

生产资料市场化以后,加剧激烈的竞争,真假优劣难辨,又因变送器是边缘学科,很多工程设计人员对此较陌生,有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆（工业级的价格是民用商用级的2-3倍）有些厂家产品用几角钱的LM324和LM431就可以做出一只变送器,不信的话您打开看看,你几百元买来的是不是用的LM324和LM431,这样的变送器送您,您敢不敢用呵！

笔者试以常用的0.5级精度的电流电压变送器为例,从以下方法着手来辨别真假优劣。

(1)基准要稳,４mA是对应的输入零位基准,基准不稳,谈何精度线性度,冷开机３分锺内４mA的零位漂移变化不超过4.000mA0.5%以内;(即3.98-4.0 2mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V,国外IC心片多用昂贵的能隙基准,温漂系数每度变化10ppm；

(2)内电路总计消耗电流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化,国外IC心片采用恒流供电；

(3)当工作电压24.000V时,满量程20.000mA时,满量程20.000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内；

(4)当满量程20.000mA时,负载250Ω时,满量程20.000mA的读数不会因工作电压15.000V-30.000V变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内；

(5)当原边过载时,输出电流不超过25.000mA+10%以内,否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏,另外变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏,无A/D输入箝位电路的更遭殃；

(6)当工作电压24V接反时不得损坏变送器,必须有极性保护;

(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器；一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管 1.5KE可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5KW-3KW;

(8)产品标示的线性度0.5％是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5％.

原边输入为零时输出４mＡ正负0.5%(3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V

原边输入10％时输出5.6mＡ正负0.5%(5.572-5.628mA)负载250欧姆上的压降为1.393-1.407V

原边输入25％时输出8mＡ正负0.5%(7.96-8.04mA)负载250Ω上的压降为1.990-2.010V

原边输入50％时输出12mＡ正负0.5%(11.94-12.06mA)负载250Ω上的压降为2.985-3.015V

原边输入75％时输出16mＡ正负0.5%(15.92-16.08mA)负载250Ω上的压降为3.980-4.020V

原边输100％时输出20mＡ正负0.5%(19.90-20.10mA)负载250Ω上的压降为4.975-5.025V

(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25mＡ+10%(25.00-27.50mA)负载250Ω上的压降为6.250-6.875V；

(10)感应浪涌电压超过24V时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50V指针式表头,用交流50V接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦;

(11)有无极性保护的辨别:用指针式万用表Ω乘10K档正反测量两线输出端口,总有一次Ω阻值无限大,就有极性保护；

(12)有无极输出电流长时间短路保护：原边输入100％时或过载大于125%-200%时,将负载250Ω短路,测量短路保护限制是否在25mＡ+10%；

(13)工业级别和民用商用级别的辨别:工业级别工作温度范围是-25度到＋７０度,温漂系数是每度变化１００ppm,即温度每度变化１度,精度变化为万分之一；民用商用级别工作温度范围是０度（或-10度）到＋７０度（或+50度）,温漂系数是每度变化25０ppm,即温度每度变化１度,精度变化为万分之二点五；电流电压变送器的温漂系数可以用恒温箱或高低温箱来试验验证较繁琐。

上述13种方法同样可用与其它变送器真假优劣的辨别。

七．能举例说明某品牌工业级别的0.5级精度的电流变送器技术参数有哪些吗？

1.精度：优于0.5% ；

2.非线性失真：优于 0.5%；

3.额定工作电压：+24V±20% ,极限工作电压：≤35V；

4.电源功耗：静态4mA,动态时相等与环路电流,内部限制25mA+10%；

5.额定输入：5A．．．．．．1KA（38个规格）；

6.穿孔穿芯圆孔直径：８、９、１２、２０、２５、３０mm；

7.输出形式：两线制DC4～20mA；

8.输出电流温漂系数：≤50ppm/℃；

9.响应时间：≤ 100mS；

10.输入/输出绝缘隔离强度：>AC3000V、1min、1mA；

11.输出负载电阻：RL＝V+－10V／0.02（Ω )；

注:(1)标准V+24V时负载阻抗为700Ω；

(2)RL＝250Ω转换１～５Ｖ的电阻＋两根传输线路总铜阻。

12.输入过载保护:30倍1min；

13.输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；

注:(1)国际标准输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；

(2)可按客户要求定制：内部限制22mA+10%,24mA+10% 。

14.两线端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护能力：TVS抑制冲击电流35A/20ms/1.5KW；

15.两线端口设置有＋２４Ｖ电源反接保护；

16.输出电流设置有长时间短路保护限制；内部限制25mA+10%；

17.工作环境： -40℃－80℃,10%－90%RH；

18.贮存温度： -50℃－85℃；

19.执行标准：GB/T13850－1998；

20.系列型号,规格,接线示意图,产品外形,产品照片,安全注意事项。

八.能举例说明某品牌工业级别的0.5级精度的电流变送器主要特点有哪些吗？

1.专为电力自动化５０／６０Hz交流电流测量而设计的真有效值两线制变送器；

2.采用单匝穿孔穿芯式结构,将电流互感器和电流变送器两部分组合为一体化设计；

3.具有6大全面保护效用：

(1)、输入过载保护；

(2)、输出过流限制保护；

(3)、输出电流长时间短路保护；

(4)、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护；

(5)、工作电源过压极限保护≤35V；

(6)、工作电源反接保护。

4.两线制输出接线是当前模拟量串口中最先进的输出方式,具有6大优点；

(1)、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的双绞线导线；

(2)、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般情况利用双绞线就能降低干扰；

(3)、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4-20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；

(4)、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异；

(5)、将4mA用于零电平,使判断输送线开路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。

(6),在两线输出口容易增设防浪涌,防雷器件,有利于安全防雷防爆。

5.原副边高度绝缘隔离；

6.高可靠性,高稳定性,高性价比；

7.特别适用发电机、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,单只静态时0.096W,满量程功耗为0.48W,输出电流内部限制功耗为0.6W。

变送器与传感器的区别

随着技术的进步,有些技术词汇的含义有了变化,以至于常常引起误解。传感器就是这样一个例子。

现在人们说的传感器是由两部分组成的,即分别是敏感元件和转换元件。其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的输出信号一般很微弱,需要将其调制与放大。随着集成技术的发展,人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样,传感器就可以输出便于处理,传输的可用信号了。

而在以前技术相对落后时,所谓的传感器是指上文中的敏感元件,而变送器就是上文中的转换元件。

变送器的种类很多,用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器,压力变送器,流量变送器,电流变送器,电压变送器等等。

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差压变送器工作原理及常见故障分析

差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器在工业自动化生产中对压力、压差流量的测最应用愈见广泛，生产中遇到的问题也越来越多，故障的及时判定分析和处理，对正在进行的生产来说是至关重要的。本文介绍日常维护中的经验和故障判定分析方法，供参考。 一、差压变送器工作原理 来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至洲量元件上，测最元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测最方式： 1 ．与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量． 2 ．利用液体自身重力产生的压力差，测是液体的高度。 3 ．直接测量不同管道、魄休液体的压力差值。 二、差压变送器故障诊断方法 除了回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修等情况；以及观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等现象外，还应通过检测来诊断故障。 1 ．断路检侧：将怀疑有故障的部分与其他部分分割开来，查看故障是否消失，如果消失，则可确定故障在此处。否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Ha 性远程通讯，可将电源从仪表本体中断开 用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否叠加有约Zk - HZ 的电磁信号而干扰通讯。 2 ．短接检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差压变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路有无堵、漏及连通性。 3 ．替换检测：更换怀疑有故障的部分，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。 4 ．分部检侧：将测皿回路分割成几个部分（如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测），按各部分分别检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。 三、常见故障检修 1 ．输出过大的可能原因和解决方法： ( l ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查截止阀是否全开；检查气体导压管内是否有液体，液体导压管内是否有气休；检查变送器压力容室内有无沉积物. ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器的传感器组件连接情况．保证接插件接触处清洁；检查8 号插针是否可靠接表壳地. ． ( 3 ）变送器电路故障。用备用电路板代换检查、判断有故障的电路板及更换有故障的电路板. ( 4 ）检查电源的输出是否符合所需的电压值. 2 ．输出过小或无输出的可能原因和解决方法： ( 1 ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查液体导压管内是否有气体；检查变送器压力容室内有无沉积物；检查截止阀是否开全，平衡阀是否关严。 ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器传感器组件的引出线是否短接；保证接插件接触处清洁；检查各调节螺钉是否在控制范围内。

压力变送器的工作原理

压力变送器的工作原理 压力变送器的工作原理 压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、放大电路和支持结构件三类组成。它能将测压元件传感器测量到的气体、液体等物理压力参数变化转换成电信号(如4~20mA等)，以提供指示报警仪、记载仪、调理器等二次仪表进行显示、指示和调整。 压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后转换为成4～20mA 信号输出。 压差变送器也称差压变送器，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、液体等压力差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。 差压变送器根据测压范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～20MPA）和微差压变送器（0～30kPa）两种。 差压变送器的测量原理是：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。 压力传感器工作原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1 、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式

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变送器原理 两线制V/I变换器IC:DH4-20 工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。 采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。 电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND）,可节省一根线,称之为三线制变送器。 其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。 输出为标准信号的传感器。这个术语有时与传感器通用。 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契约方式输出的设备。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。 变送器将传感信号转换为统一的标准信号：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc 变送器：除有传感的效用之外还有放大整形的效用,输出为标准的控制信号．如：４－２０mA 什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式? 二线制传输方式中,供电电源、负载电阻、变送器是串联的,即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号,目前大多数变送器均为二线制变送器；四线制方式中,供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的,即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。......请看变送器八问八答。 一．什么是两线制电流变送器? 什么是两线制?两线制有什么优点? 两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。两线制与三线制 (一根正电源线,两根信号线,其中一根共GN D) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是： 1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用； 2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。 3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4～20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远； 4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的好处就是：分散采集,集中控制.... 5、将4mA用于零电平,使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。 6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。 三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代,从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑,电流变送器在使用时要安装在现

变送器的工作原理

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。

压力和差压变送器详细使用说明

压力和差压变送器详细使用说明 （一）差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1. 差压变送器原理 压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1.1所示。 图1.1 测量转换电路 图1.2 差动电容结构 差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构，如图1.2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室，介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。

当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。 2. 变送器的使用 （1）表压压力变送器的方向 低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。图1.3为低压侧压力口。 图1.3 低压侧压力口 （2）电气接线 ①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上，负极导线接到“-”接线端子上。注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连，因通电将损坏测试线路中的测试二极管。应使用屏蔽的双绞线以获得最佳的测量效果，为了保证正确通讯，应使用24AWG或更高的电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用的导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 （3）电子室旋转 电子室可以旋转以便数字显示位于最好的观察位置。旋转时，先松开壳体旋转固定螺钉。 3. 投运和零点校验

压力变送器的原理安装和使用

压力变送器的原理安装和 使用 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

压力变送器的安装及使用 压力是重要的工业参数之一, 正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。压力及差压的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。压力变送器的任务是将检测出来的非电量（物理量）大小转换为相应的电信号，传输到显示仪表中进行监视和控制，将非电量转换为电量的方法有： 1电容式压力变送器 2扩散硅压阻变送器 3电感式变送器 4振弦式变送器 20世纪80年代中末期，国内开始引进国外生产的压力变送器，主要是非智能的，在选购变送器时，要根据生产工艺过程的不同压力检测点的压力，来选择不同压力变送器的量程，由于被测压力点数量多，订货时，所定压力变送器的规格多，同时，在备件上造成很大的资金积压。由于早期的压力变送器没有微处理器进行各种性能的补偿，容易受到环境的影响，造成仪表的漂移和测量不准确。 美国霍尼韦尔（HONEYWELL）公司于1983年独家率先向全世界推出智能化现场仪表ST3000 100系列全智能压力变送器，这是对传统现场仪表的一次深刻变革！它为工业自动化仪表及其系统应用，向更高层次的发展奠定了基础，全智能变送器的问世，开创了现场仪表的新纪元。 美国霍尼韦尔公司在92年4月向中国推出了ST3000/900系列全智能变送器，它具有数字式全智能变送器的全部优越性能，而价格接近传统模拟式常规变送器。97年底，霍尼韦尔公司又推出可测高温的压力变送器，现场环境温度最高可达150℃。通过使用专用的手操器，可以对运行中的变送器进行零点、量程、变送器的工作温度、使用单位等很多参

压力变送器的原理[1]

压力变送器的原理 压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用压力变送器的原理及其应用 1、应变片压力变送器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力变送器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式压力变送器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情 2、陶瓷压力变送器原理及应用 抗腐蚀的压力变送器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是

压力变送器工作原理

罗斯蒙特3051 智能型压力变送器 工作原理 工作时，高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给中心的灌充液，中心灌充液将压力传递到δ- 室传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件，其位移随所受压差而变化（对于GP表压变送器，大气压力如同施加传感膜片的低压则一样，AP绝压变送器低压侧始终保持一个参考电压）。传感膜片的最大位移量为0.004英寸（0.10毫米）且位移量与压力成正比，两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间的电容的差值被转换成相应的电流，电压或数字HATR输出信号。 线路板模块 变送器线路板模块采用专用集成电路（ASICS）和表面封装技术。 线路块接收来自传感器膜头的数字信号和修正系数后，对信号进行修正和显性化。线路板模块的输出部分将数字信号转换成一个模拟信号输出，并可与HATR手操器通讯。可选的夜晶表头插入线路板上，可

显示以压力工程单位或百分比为单位的数字输出。夜晶表头适用于标准变送器和低功耗变送器。 数据组态 组态数据存贮在变送器线路板上的永久性EEPROM存贮器中。变送器断电数据仍能保存，因此变送器一通电力可以工作。 数/模转换和信号传送 过程变量以数字方式存贮，可进行精确的修正和工程单位转换，之后经修正的数据被转换成一个模拟输出信号。HATR手操器存取传感器的数字信号，而不需要数/模转换从而达到更高精度。 通讯模式 1151型智能变送器采用HATR协议通讯，该协议采用工业标准bell202频移键控（FSK）技术，将一个高频信号叠加在电流输出信号上实现远程通讯。而不影响回路的一致性。 软件功能 HATR协议使用户很容易对1151智能型压力变送器进行组态，测试和具体设置。 组态 1151智能型可以很容易地用HATR手操器进行组态。组态包括两个方面。第一，对变送器可操作参数的设置，包括设置：·零点和量程设置点 ·线性或平方根输出 ·阻尼

EJA变送器工作原理及维护

EJA差压变送器工作原理及产品维护： EJA变送器是日本横河电机株式会社九十年代中期最新推出的产品，率先采用真正的数字化传感器—单晶硅谐振式传感器，开创了变送器的新时代，产品具有更高的精度、稳定性、可靠性，自推向市场，深受各界好评。 EJA差压变送器采用日本横河电机开发的单晶硅谐振式传感器技术，是目前世界上最先进的变送器，进入中国市场后，深受广大用户的青睐，是变送器领域最具活力的名牌产品。CYS 作为日本横河电机EJA智能变送器全球三大生产基地之一，以ISO9000质量保证体系与日本横河电机5M质量管理方式相结合，采用其先进的制造工艺和高新设备，确保CYS制品与日本制品同一品质。为了满足市场的更高需求，公司推出了精度更高、安全性更强、重量更轻、功能更全的EJX系列智能变送器。 主要特点： 除保证高精度外，还实现了静压、温度等环境影响极小的高性能。 可长期连续使用的高可靠性。 小型、轻量，使其不受安装场所的限制，可自由安装。 采用微型计算机技术，具有完整的自诊断功能和通讯功能。 开发时重视零点的稳定性，提高了维护效率。连续五年不需调校零点。 EJA差压变送器工作原理： 采用微电子加工技术（MEMS）在一个单晶硅芯片表面的中心和边缘制作两个形状、尺寸、材质完全一致的Ｈ形状的谐振梁，谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。单晶硅片的上下表面受到的压力不等时，将产生形变，导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸力而频率增加。两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理，然后 （１）经D/A转换成4-20mA输出信号，通讯时叠加Brain或Hart数字信号； （２）直接输出符合现场总线（Fieldbus Foundation TM）标准的数字信号。 优越性能： 压影响忽略不计，当加有静压（工作压力）时，两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同，故频率变化也一致，故偏差自动清除（公式和图类似温度影响）。 单向过压特性优异，接液膜片与膜盒本体采用独创的波纹加工技术，使外部压力增大到某一数值时，接液膜片能与本体完全接触，硅油传递给传感器的压力不再随外力的增加而增加，从而达到对传感器的保护作用。（安装灵活，可无需支架，直接安装，常规使用，无需三阀组，组态灵活简便，可通过计算机或手操器对变送器组态，也可通过变送器上的量程设置按钮和调零按钮，进行现场调整。 差压变送器常出现的问题及简单维护： 一、差压变送器输出不稳定是差压变送器应用过程中经常出现的问题，差压式流量计（V 锥流量计或者孔板流量计）现场应用的时候，经常会遇到这样那样的问题，但是追究其原因，只要是在安装正确的情况下，主要问题都是出现在二次仪表和差压变送器上，下面主要给大家介绍下出现这些问题的时候主要检查的地方： 1、差压变送器输出过低 主要原因在于：正压管发生泄露或者堵塞，差压变送器量程过大，管道内流量过小。对于一般测量流体，导压管发生泄露或者堵塞正是不可能的，发生这个现象的正常是现场测量煤气或者含杂质的介质，只要我们即使检查导压管，排除堵塞，调整差压变送器量程和调节

压力变送器说明书

一、1151压力变送器工作原理 被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔膜片和δ 1151压力变送器原理图 元件内的填充液传到预张紧的测量腊片两侧，测量膜片与两侧绝缘体上的电极各组成一个电容器，在无压力通入或两压力均等时测量膜片处于中间位置，两侧两电容器的电容量相等，当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容就不等，通过检测，放大转换成4-2OmA的二线制电流信号。压力交送器和绝对压力交送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空元份结构图见右图 二、电气原理图 1151压力变松电气原理图 三、主要特点 电容式变送器有下列特点 1.品种齐全、精度高、稳定性好，价格比同类进口仪表便宜 2.采用二线制工作方式 3.敏感元件采用固体化结构，小型坚固，抗振能力强 4.主要部件可与1151同类产品进行互换， 5.关键零部件、电子元件及接插件均采用国际上高质量产品。本系列产品可靠性好，质量稳定，故障率少。 6.正迁移可达500%，负迁移可达600%(最小量程时) 7.阻尼可调 电容式变送器品种齐全，用户可按不同需要任意选用，自微差压至大差压，从低压力至高压力、绝对压力、高静压差压。DP/GP型变送器带上各种远传装置后，就成为远传式差压、压力变送器。采用ANSI标准，管道尺寸3"，法兰等级150磅(2.5MPa)，插入筒式远传装置后，插入筒长度一般

结构尺寸 八、1151变送器典型安装 变送器可以直接安装在测量点处，可以安装在墙上，或者使用安装板(变送器附件)夹拼在2''(约φ50mm)的管道上。 变送器压力容室上的导压连接孔为1/4-18NPT螺纹孔，接头上的导压接孔为1/2-14NPT内锥管螺纹(或M2OXl.5-18外螺纹)，根据需要可选择与引压接头1/2-14NPT锥管螺纹的过渡接头。变送器可以轻而易举地从流程1艺管道上拆下，万法是拧下紧固接头的两个螺栓。转动接头，可以改变其接孔的中心距离为5lmm,54mm,57mm三种尺寸。 为了确保接头密封，在固紧时应按下面步骤操作:两只紧固螺栓应交替用板手均匀拧紧，其最后拧紧力距大约为40N.m(29fs-bs)，切勿一次拧紧某一只螺栓。有时为了安装上的方便，变送器本体上的压力容室可转动。只要压力容室处于垂直面，则变送器木体的转动不会产生零位的变化。如果压力容室水平安装时(例如在垂直管道上测量流量时)，则必须消除由于导压管高度不同而引起的液柱压力的影响。即重新调零位。 九、变送器的型号命名

变送器的工作原理及其应用

电流变送器的工作原理及其应用 集成电流变送器亦称电流环电路，根据转换原理的不同可划分成以下两种类型：一种是电压／电流转换器，亦称电流环发生器，它能将输入电压转换成4～20mA 的电流信号（典型产品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一种属于电流／电压转换器，也叫电流环接收器（典型产品为RCV420）。上述产品可满足不同用户的需要。电流变送器可以直接将被测主回路交流电流或者直流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA（通过250Ω 电阻转换DC 1～5V或通过500Ω电阻转换DC2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。

电流变送器的分类及概述 电流变送器分直流电流变送器和交流电流变送器两种。交流电流变送器是一种能将被测交流电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器，产品广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电流、电压变送器具有单路、三路组合结构形式，其特点为： 1、准确度高（典型：0.2% 最好0.05%）。 2、整个量程范围都有极高的线性度。 3、集成化程度高，结构简单，优良的温度特性和长期工作稳定性，使变送器免于定期校验。 直流电流变送器将被测信号变换成一电压，经HCNR200/201线性光耦直接变换成一个与被测信号成极好线性关系并且完全隔离的电压，再经恒压（流）至输出。具有原理非常简单，线路设计精炼，可靠性高，安装方便等优点。霍尔电流变送器。 什么是电流变送器？ 电流变送器可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的 DC4～20mA（通过250Ω 电阻转换DC 1～5V或通过500Ω电阻转换DC2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。电流变送器原副边高度绝缘隔离，两线制输出接线，辅助工作电源＋24V与输出信号线DC4～20mA共用，具有精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、国内首创4种补偿措施和6大全面保护功能，两线端口防感应雷能力强，具有雷击波和突波的保护能力等优点。特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统；电流变送器超低功耗，单只静态时0.096W，满量程功耗为0.48W，输出电流内部限制功耗为0.6W。 工作原理

电容式压力变送器工作原理

电容式压力变送器工作原理 1、主要特点 1151系列智能电容式变送器除了一般电容式变送器的固有特点外，还具有如下特点： ·智能电子部件仅由一块组成 ·量程比15：1或10：1 ·0-0.6－0-42000KPa ·就地按鍵调整量程和零点·可更新现存的TY-1151(包括1151)各种模拟式变送器为智能仪表 ·符合HART协议，可用HART通讯器268、275与本智能表进行双向通讯而不中断输出信号 ·在采用HART协议的分散控制系统中同主机进行双向通讯 ·具有自诊断和远传诊断功能 ·带有EEPROM，不怕断电丢失数据 2、工作原理 被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上，通过隔离 片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。 当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通

过振荡和解调环节，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和差压变送器 相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。 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判定输入压力值。微处理器控制变送 器的工作。另外，它进行传感器线性化。重置测量范围。工程单位换算、阻尼、开方，，传感器微调等运 算，以及诊断和数字通信。 本微处理器中有16字节程序的RAM，并有三个16位计数器，其中之一执行A /D转换。 D/A转换器把微处理器来的并经校正过的数字信号微调数据，这些数据可用变送器软件修改。数据贮存 在EEPROM内，即使断电也保存完整。 数字通信线路为变送器提供一个与外部设备(如275型智能通信器或采用HART协议的控制系统)的连接 接口。此线路检测叠加在4-20mA信号的数字信号，并通过回路传送所需信息。 通信的类型为移频鍵控FSK 技术并依据BeII202标准。

压力和差压变送器详细详解使用说明书样本

压力和差压变送器详细使用说明 ( 一) 差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1. 差压变送器原理 压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分, 将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流), 作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号, 以实现生产过程的连续检测和自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成, 如图1.1所示。 图1.1 测量转换电路

图1.2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构, 如图 1.2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容 H C和L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室, 介质压力是经过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液, 被测介质大多为气体或液体。隔离膜片的作用既传递压力, 又避免电容极板受损。 当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时, 经过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上, 中心感压膜片产生位移, 使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对, 形成差动电容, 若不考虑边缘电场影响, 该差动电容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比, 与填充液的介电常数无关, 从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。 2. 变送器的使用 ( 1) 表压压力变送器的方向 低压侧压力口( 大气压参考端) 位于表压压力变送器的脖颈处,

在电子外壳的后面。此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间, 在变送器上360°环绕。保持通道的畅通, 包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆, 灰尘和润滑脂, 以至于保证过程通畅。图1.3为低压侧压力口。 图1.3 低压侧压力口 ( 2) 电气接线 ①拆下标记”FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到”PWR/COMN”接线端子上, 负极导线接 到”-”接线端子 上。注意不得将带电信号线与测试端子( test) 相连, 因通电将损坏测试线路中的测试二极管。应使用屏蔽的双绞线以获得最佳的测量效果, 为了保证正确通讯, 应使用24AWG或更高的电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用的导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 ( 3) 电子室旋转 电子室能够旋转以便数字显示位于最好的观察位置。旋转时, 先松开壳体旋转固定螺钉。

EJA变送器工作原理及维护

EJA 差压变送器工作原理及产品维护： EJA变送器是日本横河电机株式会社九十年代中期最新推出的产品，率先采用真正的数字化 传感器—单晶硅谐振式传感器，开创了变送器的新时代，产品具有更高的精度、稳定性、可靠性，自推向市场，深受各界好评。 EJA差压变送器采用日本横河电机开发的单晶硅谐振式传感器技术，是目前世界上最先进的 变送器，进入中国市场后，深受广大用户的青睐，是变送器领域最具活力的名牌产品。CYS 作为日本横河电机EJA智能变送器全球三大生产基地之一，以IS09000质量保证体系与日本 横河电机5M质量管理方式相结合，采用其先进的制造工艺和高新设备，确保CYS制品与日本制品同一品质。为了满足市场的更高需求，公司推出了精度更高、安全性更强、重量更轻、功能更全的EJX 系列智能变送器。 主要特点： 除保证高精度外，还实现了静压、温度等环境影响极小的高性能。可长期连续使用的高可靠性。 小型、轻量，使其不受安装场所的限制，可自由安装。采用微型计算机技术，具有完整的自诊断功能和通讯功能。开发时重视零点的稳定性，提高了维护效率。连续五年不需调校零点。 EJA差压变送器工作原理： 采用微电子加工技术 (MEMS在一个单晶硅芯片表面的中心和边缘制作两个形状、尺寸、材质完全一致的H形状的谐振梁，谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡。单晶硅片的上下表面 受到的压力不等时，将产生形变，导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸力而频率增加。两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理，然后 (1) 经D/A转换成4-20mA输出信号，通讯时叠加Brain或Hart数字信号； (2) 直接输出符合现场总线( Fieldbus Foun dation TM )标准的数字信号。 优越性能：压影响忽略不计，当加有静压(工作压力)时，两形状、尺寸、材质完全一致的谐振梁形变相同，故频率变化也一致，故偏差自动清除(公式和图类似温度影响) 。 单向过压特性优异，接液膜片与膜盒本体采用独创的波纹加工技术，使外部压力增大到某一数值时，接液膜片能与本体完全接触，硅油传递给传感器的压力不再随外力的增加而增加，从而达到对传感器的保护作用。 (安装灵活，可无需支架，直接安装，常规使用，无需三阀组，组态灵活简便，可通过计算机或手操器对变送器组态，也可通过变送器上的量程设置按钮和调零按钮，进行现场调整。 差压变送器常出现的问题及简单维护：一、差压变送器输出不稳定是差压变送器应用过程中经常出现的问题，差压式流量计( V 锥流量计或者孔板流量计) 现场应用的时候，经常会遇到这样那样的问题，但是追究其原因，只要是在安装正确的情况下，主要问题都是出现在二次仪表和差压变送器上，下面主要给大家介绍下出现这些问题的时候主要检查的地方： 1 、差压变送器输出过低 主要原因在于：正压管发生泄露或者堵塞，差压变送器量程过大，管道内流量过小。对于一般测量流体，导压管发生泄露或者堵塞正是不可能的，发生这个现象的正常是现场测量煤气或者含杂质的介质，只要我们即使检查导压管，排除堵塞，调整差压变送器量程和调节 工艺流量。

3051压力变送器工作原理及结构

罗斯蒙特3051压力变送器工作原理及结构 检修岗位 1.懂工作原理 3051 型变送器主要部件为传感器模块和电子元件外壳。传感器模块包括充油传感器系统（隔离膜、充油系统和传感器）以及传感器电子元件。传感器电子元件安装在传感器模块内并包括一温度传感器（电阻式测试检测器）、储存模块和电容/数字信号转换器（C/D 转换器）。来自传感器模块的电子信号被传输到电子元件外壳中的输出电子元件。电子元件外壳包括输出电子线路板（微处理器、储存模块、数字/模拟信号转换器或 D/A 转换器）、本机零点及量程按钮和端子块。 因为 3051C 型变送器设计压力适用于隔离膜，当油偏离中心膜时，改变电容信号。然后该电容信号在 C/D 转换器中被转换成数字信号。随后微处理器从电阻式温度检测器和 C/D 转换器中获取信号并计算出正确的变送器输出。随后，该信号被送到 D/A 转换器，D/A 转换器将信号转换回模拟信号并在4-20 mA 输出上叠加 HART 信号。 2.懂设备结构 2.1 3051 型变送器结构图

表压/绝压变送器 2.2 3051 型变送器参数设置HART 通讯装置快捷键序列

功能快捷键序列 报警和饱和电平 1， 4， 2， 7 模拟输出报警类型 1， 4， 3， 2， 4 触发模块控制 1， 4， 3， 3， 3 触发操作 1， 4， 3， 3， 3 自定义表头组态 1， 3， 7， 2 自定义表头值 1， 4， 3， 4， 3 阻尼 1， 3， 6 日期 1， 3， 4， 1 描述符 1， 3， 4， 2 数/模转换微调（4-20 mA 输出） 1， 2， 3， 2， 1 禁止本机量程/零点调整 1， 4， 4， 1， 7 现场装置信息 1， 4， 4， 1 全量程微调 1， 2， 3， 3 键盘输入—重置量程 1， 2， 3， 1， 1 本机零点及量程控制 1， 4， 4， 1， 7 回路测试 1， 2， 2 传感器下限微调 1， 2， 3， 3， 2 信息 1， 3， 4， 3 表头选项 1， 4， 3， 4 请求前导符数 1， 4， 3， 3， 2 地址查询 1， 4， 3， 3， 1 查询多站式变送器左箭头， 4， 1， 1 量程值 1， 3， 3 重置量程 1， 2， 3， 1 可变刻度数/模微调（4-20 mA 输出） 1， 2， 3， 2， 2 自检（变送器） 1， 2， 1， 1 传感器信息 1， 4， 4， 2 传感器温度 1， 1， 4 传感器微调点 1， 2， 3， 3， 5 状态 1， 2， 1， 1 标牌 1， 3， 1 换算函数（设置输出类型） 1， 3， 5 变送器安全（写保护） 1， 3， 4， 4 模拟输出微调 1， 2， 3， 2 单位（过程变量） 1， 3， 2 传感器上限微调 1， 2， 3， 3， 3 零点微调 1， 2， 3， 3， 1

压力和差压变送器详细详解使用说明书

压力与差压变送器详细使用说明 (一)差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中得差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1、差压变送器原理 压力与差压变送器作为过程控制系统得检测变换部分,将液体、气体或蒸汽得差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一得标准信号(如DC4mA～20mA 电流),作为显示仪表、运算器与调节器得输入信号,以实现生产过程得连续检测与自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分与转换放大电路组成,如图1、1所示。 图1、1 测量转换电路 图1、2 差动电容结构 差动电容式压力变送器得测量部分常采用差动电容结构,如图1、2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C与L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力就是通过两个腔室中得填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。隔离膜片得作用既传递压力,又避免电容极板受损。 当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边得隔离膜片上时,通过腔室

内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板与左右两个极板之间得间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可瞧作平板电容。差动电容得相对变化值与被测压力成正比,与填充液得介电常数无关,从原理上消除了介电常数得变化给测量带来得误差。 2、变送器得使用 (1) 表压压力变送器得方向 低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器得脖颈处,在电子外壳得后面。此压力口得通道位于外壳与压力传感器之间,在变送器上360°环绕。保持通道得畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生得喷漆,灰尘与润滑脂,以至于保证过程通畅。图1、3为低压侧压力口。 图1、3 低压侧压力口 (2)电气接线 ①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到“PWR/N”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子 上。注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中得测试二极管。应使用屏蔽得双绞线以获得最佳得测量效果,为了保证正确通讯,应使用24AWG或更高得电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用得导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 (3)电子室旋转 电子室可以旋转以便数字显示位于最好得观察位置。旋转时,先松开壳体旋转固定螺钉。 3、投运与零点校验 一体化三阀组与差压变送器投入运行时得操作程序: 首先,打开差压变送器上两个排污阀,而后打开平衡阀,再慢慢打开二个截止阀,将导压管内得空气或污

常用压力变送器的原理及其应用

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控制室或显示设备上。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（常见型号如：GP/FP系列、S3/N3系列、STM3系列等）和非电量变送器。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，目前最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。 编辑本段辨别真伪变送器 生产资料市场化以后，加剧激烈的竞争，真假优劣难辨，又因变送器是边缘学科，很多工程设计人员对此较陌生，有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆（工业级的价格是民用商用级的2-3倍）有些厂家产品用几角钱的LM324和LM431就可以做出一只变送器，不信的话您打开看看，你几百元买来的是不是用的LM324和LM431，这样的变送器送您，您敢不敢用呵！笔者试以常用的0.5级精度的电流电压变送器为例，从以下方法着手来辨别真假优劣。(1)基准要稳,４mA是对应的输入零位基准，基准不稳，谈何精度线性度，冷开机３分锺内４mA的零位漂移变化不超过4.000mA0.5%以内;(即3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V，国外IC心片多用昂贵的能隙基准，温漂系数每度变化10ppm；(2)内电路总计消耗电流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化，国外IC心片采用恒流供电；(3)当工作电压24.000V时,满量程20.000mA时,满量程20.000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内；(4)当满量程20.000mA时,负载250Ω时,满量程20.000mA的读数不会因工作电压15.000V-30.000V变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内；(5)当原边过载时，输出电流不超过25.000mA+10%以内，否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏，另外变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏，无A/D输入箝位电路的更遭殃；(6)当工作电压24V接反时不得损坏变送器,必须有极性保护; (7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器；一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管1.5KE 可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5KW-3KW; (8)产品标示的线性度0.5％是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5％. 原边输入为零时输出４mＡ正负0.5%(3.98-4.02mA),