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变送器的作用功能及影响因素

标签: 隔离温度变送器 变送器

来源:YB体育  发布时间:2017-08-01
       变送器是将感受的物理量、化学量等信息按一定规律转换成便于测量和传输的标准化信号的装置,是单元组合仪表的组成部分。变送器也可以说是一种输出为标准化信号的传感器。
      变送器是基于负反馈原理工作的,它主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。
      测量部分用于检测被测变量x,并将其转换成能被放大器接受的输入信号Zi(电压、电流、位移、作用力或力矩等信号)。反馈部分则把变送器的输出信号y转换成反馈信号Zf,再回送至输入端。Zi与调零信号Zo的代数和同反馈信号Zf进行比较,其差值ε送入放大器进行放大,并转换成标准输出信号y。
      1、变送器按输出信号类型可分为电流输出型和电压输出型两种。
      (1)电压输出变送器具有恒压源的性质,PLC模拟量输入模块的电压输入端的阻抗很高,如果传输距离较远,微小的干扰信号电流在模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压,所以远程传送的模拟电压信号的抗干扰能力较差。但适合于将同一信号送到并联的多个仪表上,且安装简单,拆装其中某个仪表不会影响其他仪表的工作,对输出级的耐压要求降低,从而提高了仪表的可靠性。电压信号的范围为1~5 V、0~10 v、一10~10 V,首先为1~5 V、0~10 V。
      (2)电流输出型变送器具有恒流源的性质,恒流源的内阻很大。PLC模拟量输入模块的输入为电流时,输入阻抗较低,线路上的干扰信号在模块上产生的干扰电压很低,所以模拟量电流信号适用于远程传输,在使用屏蔽电缆信号线时可达数百米。电流信号的标准为0~10 mA、0~20 mA、4~20 mA,首选为4~20 mA,0 mA通常被用作电路故障或电源故障指示信号。
      电流信号传输与电压信号传输各有特点。电流信号适合于远距离传输,电压信号使仪表可采用“并联制”连接。因此在控制表系统中,进出控制室的传输信号采用电流信号,控制室内部各仪表间的联络采用电压信号,即连线的方式是电流传输、并联接收电压信号的方式。
      变送器分为二线制和四线制两种。四线制变送器有两根电源线和两根信号线,对电流信号的零点几元件的功耗无严格要求。二线制变送器只有两根外部接线,它们既是电源线又是信号线,电流信号的下限不能为零,但二线制变送器的接线少,传送距离长,在工业中应用最为广泛。
电路中影响变送器精度的因素很多,主要的有以下几种。
      (1)非线性元件的影响 常规的电压、电流变送器多为交流变换器(小互感器),次级工频交流信号经过整流、滤波、稳压后获得最终的直流信号。由于整流二极管,它们是非线性器件,因此它的电压、电流曲线均存在非线性特征。
      (2)变送器铁芯的影响常规变送器变换中均采用铁芯材料作为导磁介质。一方面由于铁磁材料所表现出来的非线性特征(磁化喵线的起始区和饱和区),并非是一种理想的线性传输关系,因此必然会对变送器的精度产生影响。另一方面,由于铁磁材料的磁滞性,铁芯对变送器的精度也会产生影响。一般在工频范围内,常规的硅钢片滞后角度在0°~15°内变化,而这个滞后角度的存在相当于增加了无功功率的成分,由于常规功率变送器是把电压和电流信号通过乘法器运算得出功率,所以这个滞后角度也会影响到功率变送器的精度。
      (3)运算放大器的影响 常规电量变送器大多由运算放大器组成,温度对运算放大器的工作影响很大,温度发生变化,“零”点漂移,使得工作点不稳定,直接影响了变送器的精度和可靠性。
      (4)变送器整定值选取的影响 变送器的整定值虽然在选取时尽可能接近满值,但实际使用时变送器往往不能工作在线性区而造成误差。
      (5)阻抗不匹配造成的误差影响
      (6)系统不平衡的影响 常规变送器计算功率一般近似认为系统是平衡的,但实际上是不平衡的,系统的这种不平衡往往也对变送器的精度产生影响。
      变送器的作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。
在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。

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责任编辑:刘亮 编辑:李成

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