變送器的主要分類和常見故障

閱讀次數(shù)：532 發(fā)布時間： 2023-06-29 11:16:22

一、工作原理

變送器是從傳感器發(fā)展而來的，凡是能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器。標(biāo)準(zhǔn)信號是指物理量的形式和數(shù)量范圍都符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負(fù)載性質(zhì)的影響，不存在相移問題等優(yōu)點，所以國際電工委員會(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(tǒng)中模擬信號的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

二、主要分類

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，首選為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(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。