变送器(英文:transmitter)是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号(或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源)的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。
工控仪表上面的宝德变送器主要有哪些种类:
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。
在诸类仪表中,变送器的应用总线广泛、总线普遍,变送器大体分为压力变送器和差压变送器。
主要概念
应用在工业现场、能输出标准信号的传感器称为变送器。这个术语有时与传感器通用。
在《自动控制原理》中,变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号的转换器
至于有时候与传感器通用是因为现代的多数传感器的输出信号已经是通用的控制器可以接收的信号,此信号可以不经过变送器的转换直接为控制器所识别。所以,传统意义上的“变送器”意义应该是:“把传感器的输出信号转换为可以
变送器种类很多,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。被控制器或者测量仪表所接受标准信号的仪器”。在自控中:信号源-->传感器-->变送器-->运算器控制器-->执行机构-->控制输出。
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协议方式输出的设备。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。
选型原则:
在压力/差压变送器的选用上主要依据:以被测介质的性质指标为准,以节约资金、便于安装和维护为参考。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,必须选用隔离型变送器。
在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时间就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故,所以材质选择非常重要。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
在选型时要考虑被测介质的温度,如果温度高一般为200℃~400℃,要选用高温型,否则硅油会产生汽化膨胀,使测量不准。
在选型时要考虑设备工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从经济角度上讲,外膜盒及插入部分材质比较合适,但连接法兰可以选用碳钢、镀铬,这样会节约很多资金。
原理说明
变送器是中文名字,英文是:TRANSMITTER顾名思义,变送器含有“变”和“送”之意。所谓“变”,是指将各种从传感器来的物理量,转变为一种电信号。比如:利用热电偶,将温度转变为电势;利用电流互感器,将大电流转换为小电流。由于电信号总线容易处理,所以,现代变送器,均将各种物理信号,转变成电信号。因此,我们说的变送器,通常都变成了“电”。所谓“送”,是指将各种已变成的电信号,为了便于其他仪表或控制装置接收和传送,又一次通过电子线路,将传感器来的电信号,统一化(比如4-20MA)。方法是通过多个运算放大器来实现。这种“变”+“送”,就组成了现代总线常用的变送器。比如:SST3-AD就是一种将电流互感器的输出电流,转变成标准的4-20MA的电流变送器;再比如:SST4-LD,可以将重量传感器来的重量信号,转变成标准的4-20MA的重量变送器。
保护功能
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。
优劣辨别
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)。
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芯片多用昂贵的能隙基准,温漂系数每度变化10ppm;
2、内电路计消耗电流<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芯片采用恒流供电;
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;变化不过20.000mA0.5%以内;
5、当原边过载时,输出电流不过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*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,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*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;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。
隔离型压力变送器选用是选用螺纹连接形式的,这样既节约资金安装又方便。
对于普通压力和差压变送器选型,也要考虑被测介质的腐蚀性问题,但使用的介质温度可以不考虑,因为普通型压变是引压到表内,长期工作温度为常温,但普通型使用的维护量要比隔离型大。首先是保温问题,在北方冬季零下,导压管会结冰,变送器无法工作甚至损坏,这就需要增加伴热和保温箱等。
从经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶介质都可以采用普通型变送器,而且对于低压易结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量(只要工艺允许用吹扫液或气),应用普通型变送器就是要求维护人员多进行定时检查,包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等,只要维护好,大量使用普通型变送器一次性投资会节约很多。
从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,迁移有正迁移和负迁移之分。
工控仪表上面的宝德变送器主要有哪些种类