變送器是基于負(fù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換成反饋信號Zf，再回送至輸入端。Zi與調(diào)零信號Zo的代數(shù)和同反饋信號Zf進(jìn)行比較，其差值ε送入放大器進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)，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(yuǎn)，微小的干擾信號電流在模塊的輸入阻抗上將產(chǎn)生較高的干擾電壓，所以遠(yuǎn)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(lián)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(zhì)，恒流源的內(nèi)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(chǎn)生的干擾電壓很低，所以模擬量電流信號適用于遠(yuǎn)程傳輸，在使用屏蔽電纜信號線時可達(dá)數(shù)百米。電流信號的標(biāo)準(zhǔn)為0～10 mA、0～20 mA、4～20 mA，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(yuǎn)距離傳輸，電壓信號使儀表可采用“并聯(lián)制”連接。因此在控制表系統(tǒng)中，進(jìn)出控制室的傳輸信號采用電流信號，控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號，即連線的方式是電流傳輸、并聯(lián)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(yán)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(yè)中應(yīng)用最為廣泛。

2、根據(jù)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(shù)(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(diào)節(jié)、顯示等單元組合式儀表，供指示、記錄或調(diào)節(jié)。氣動變送器的結(jié)構(gòu)比較簡單，工作比較可靠，對電磁場、放射線及溫度、濕度等環(huán)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(yīng)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(lián)系比較方便，適用于遠(yuǎn)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(shù)變換為0～10V或4～20mA(直流電流的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號)，以便傳送給自動控制系統(tǒng)中的其他單元。

美國ROSEMOUNT羅斯蒙特變送器影響因素

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(guī)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(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得最終的直流信號。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(guī)變送器變換中均采用鐵芯材料作為導(dǎo)磁介質(zhì)。一方面由于鐵磁材料所表現(xiàn)出來的非線性特征(磁化喵線的起始區(qū)和飽和區(qū))，并非是一種理想的線性傳輸關(guān)系，因此必然會對變送器的精度產(chǎn)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(chǎn)生影響。一般在工頻范圍內(nèi)，常規(guī)的硅鋼片滯后角度在0°～15°內(nèi)變化，而這個滯后角度的存在相當(dāng)于增加了無功功率的成分，由于常規(guī)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(guī)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(fā)生變化，“零”點漂移，使得工作點不穩(wěn)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(qū)而造成誤差。

(5)阻抗不匹配造成的誤差影響

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

羅斯蒙特的3051C型壓力變送器為壓力測量技術(shù)創(chuàng)建了一個新的標(biāo)準(zhǔn)。它具有的操作性能、靈活的CoPlanarTM平臺,而且可以升級。新型3051C的性能指標(biāo)保證了在不同工況下的精度和穩(wěn)定性。

3051T型表壓與絕壓變送器集傳感器、電子技術(shù)與單隔離膜片設(shè)計于一體，實現(xiàn)表壓和絕壓測量的校驗量程 從0.3到10000psi 。

3051變送器的應(yīng)用

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功　能 描述

總體性能 +/- 0.15% 量程

精　度 +/- 0.075% 量程

量　程 100:1

輸　出 4-20毫安 /HART通訊協(xié)議

重　量 2.72公斤