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变送器是从传感器发展而来的,凡是能输出标准信号的传感器。标准信号是指物理量的形式和数量范围都符合标准的信号。由于直流信号具有不受线路中电感、电容及负载性质的影响,不存在相移问题等优点,所以电工委员会(IEC)将电流信号 4mA~20mA(DC)和电压信号 1V~5V(DC)确定为过程控制系统中模拟信号的统一标准。
(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。
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,在工业中应用为广泛。
2、根据所使用的能源不同,变送器分为气动变送器和电动变送器两种。
(1)气动变送器
气动变送器以干燥、洁净的压缩空气作为能源,它能将各种被测参数(如温度、压力、流量和液位等)变换成0.02~0.1IMPa的气压信号,以便传送给调节、显示等单元组合式仪表,供指示、记录或调节。气动变送器的结构比较简单,工作比较可靠,对电磁场、放射线及温度、湿度等环境影响的抗干扰能力较强,能防火、防爆,价格也比较便宜;缺点是响应速度较慢,传送距离受到限制,与计算机连接比较困难。
FTM260-010变送器