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Name :   鐘啟鵬

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        變送器是從傳感器發展而來的，凡是能輸出標準信號的傳感器。標準信號是指物理量的形式和數量范圍都符合標準的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負載性質的影響，不存在相移問題等優點，所以電工委員會(IEC)將電流信號 4mA~20mA(DC)和電壓信號 1V~5V(DC)確定為過程控制系統中模擬信號的統一標準。

變送器是基于負反饋原理工作的，它主要由測量部分、放大器和反饋部分組成。

測量部分用于檢測被測變量x，并將其轉換成能被放大器接受的輸入信號Zi(電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號)。反饋部分則把變送器的輸出信號y轉換成反饋信號Zf，再回送至輸入端。Zi與調零信號Zo的代數和同反饋信號Zf進行比較，其差值ε送入放大器進行放大，并轉換成標準輸出信號y。

1、變送器按輸出信號類型可分為電流輸出型和電壓輸出型兩種。

(1)電壓輸出變送器具有恒壓源的性質，PLC模擬量輸入模塊的電壓輸入端的阻抗很高，如果傳輸距離較遠，微小的干擾信號電流在模塊的輸入阻抗上將產生較高的干擾電壓，所以遠程傳送的模擬電壓信號的抗干擾能力較差。但適合于將同一信號送到并聯的多個儀表上，且安裝簡單，拆裝其中某個儀表不會影響其他儀表的工作，對輸出級的耐壓要求降低，從而提高了儀表的可靠性。電壓信號的范圍為1～5 V、0～10 v、一10～10 V，首先為1～5 V、0～10 V。

(2)電流輸出型變送器具有恒流源的性質，恒流源的內阻很大。PLC模擬量輸入模塊的輸入為電流時，輸入阻抗較低，線路上的干擾信號在模塊上產生的干擾電壓很低，所以模擬量電流信號適用于遠程傳輸，在使用屏蔽電纜信號線時可達數百米。電流信號的標準為0～10 mA、0～20 mA、4～20 mA，選為4～20 mA，0 mA通常被用作電路故障或電源故障指示信號。

電流信號傳輸與電壓信號傳輸各有特點。電流信號適合于遠距離傳輸，電壓信號使儀表可采用“并聯制”連接。因此在控制表系統中，進出控制室的傳輸信號采用電流信號，控制室內部各儀表間的聯絡采用電壓信號，即連線的方式是電流傳輸、并聯接收電壓信號的方式。

變送器分為二線制和四線制兩種。四線制變送器有兩根電源線和兩根信號線，對電流信號的零點幾元件的功耗無嚴格要求。二線制變送器只有兩根外部接線，它們既是電源線又是信號線，電流信號的下限不能為零，但二線制變送器的接線少，傳送距離長，在工業中應用較為廣泛。

2、根據所使用的能源不同，變送器分為氣動變送器和電動變送器兩種。

(1)氣動變送器

氣動變送器以干燥、潔凈的壓縮空氣作為能源，它能將各種被測參數(如溫度、壓力、流量和液位等)變換成0．02～0.1IMPa的氣壓信號，以便傳送給調節、顯示等單元組合式儀表，供指示、記錄或調節。氣動變送器的結構比較簡單，工作比較可靠，對電磁場、放射線及溫度、濕度等環境影響的抗干擾能力較強，能防火、防爆，價格也比較便宜；缺點是響應速度較慢，傳送距離受到限制，與計算機連接比較困難。

(2)電動變送器

電動變送器以電為能源，信號之間聯系比較方便，適用于遠距離傳送，便于與電子計算機連接。近年來也可做到防爆以利安全使用。其缺點是投資一般較高，受溫度、濕度、電磁場和放射線的干擾影響較大：電動變送器能將各種被測參數變換為0～10mA或4～20mA(直流電流的統一標準信號)，以便傳送給自動控制系統巾的其他單元。

電路中影響變送器精度的因素很多，主要的有以下幾種。

(1)非線性元件的影響 常規的電壓、電流變送器多為交流變換器(小互感器)，次級工頻交流信號經過整流、濾波、穩壓后獲得終的直流信號。由于整流二極管，它們是非線性器件，因此它的電壓、電流曲線均存在非線性特征。

(2)變送器鐵芯的影響常規變送器變換中均采用鐵芯材料作為導磁介質。一方面由于鐵磁材料所表現出來的非線性特征(磁化喵線的起始區和飽和區)，并非是一種理想的線性傳輸關系，因此必然會對變送器的精度產生影響。另一方面，由于鐵磁材料的磁滯性，鐵芯對變送器的精度也會產生影響。一般在工頻范圍內，常規的硅鋼片滯后角度在0°～15°內變化，而這個滯后角度的存在相當于增加了無功功率的成分，由于常規功率變送器是把電壓和電流信號通過乘法器運算得出功率，所以這個滯后角度也會影響到功率變送器的精度。

(3)運算放大器的影響 常規電量變送器大多由運算放大器組成，溫度對運算放大器的工作影響很大，溫度發生變化，“零”點漂移，使得工作點不穩定，直接影響了變送器的精度和可靠性。

(4)變送器整定值選取的影響 變送器的整定值雖然在選取時盡可能接近滿值，但實際使用時變送器往往不能工作在線性區而造成誤差。

(5)阻抗不匹配造成的誤差影響

(6)系統不平衡的影響 常規變送器計算功率一般近似認為系統是平衡的，但實際上是不平衡的，系統的這種不平衡往往也對變送器的精度產生影響。

NOEDING液位變送器P133-454-2010-05R

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