【基本知識】傳感器與變送器的組成

      在科學實驗和工業(yè)生產(chǎn)過程中,，為了對各種變量進行檢測或控制,，首先要把這些變量轉換成容易比較且便于傳送的信息，這就要用到敏感元件,、傳感器,、變送器和轉換器,。

傳感器是能夠受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱，通常由敏感元件和轉換元件組成。當傳感器的輸出為規(guī)定的標準信號時,，則稱為變送器,。

   【基本知識】傳感器與變送器的組成

 1、敏感元件
    顧名思義,，敏感元件是能夠靈敏地感受被測變量并作出響應的元件,。例如鉑電阻能感受溫度的升降而改變其阻值，阻值的變化就是對溫度升降的響應,，所以鉑電阻就是一種溫度敏感元件.又如彈性膜盒能感受壓力的高低而引起形變,，形變程度就是對壓力高低的響應，因此,，彈性膜盒是一種壓力敏感元件,。

    為了獲得被測變量的精確數(shù)值，不僅要求敏感元件對所測變量的響應足夠靈敏,，還希望它不受或少受環(huán)境因素的影響,。也就是說，敏感元件的輸出響應最好單值地取決于輸入被測變量.例如鉑電阻的阻值除受溫度影響外,，也受應力的影響,，這就要求用適當?shù)墓に囅�除應�?彈性膜盒的形變除取決于壓力外，也和環(huán)境溫度有關,，必要時應采取溫度補償措施,。
    敏感元件的輸出響應與輸入變量之間如果是線性的正比或反比關系，當然最便于應用.即使是非線性關系,，只要這種關系不隨時間而變化,，也可以滿足使用的基本要求。

2,、傳感器 

    從字面上不難看出,，傳感器不但應該對被測變量敏感，而且具有把它對被測變ht的響一應傳送出去的功能,。也就是說,，傳感器不只是一般的敏感元件，它的輸出響應還必須是易,，于傳送的物理量,，例如上述彈性膜盒的輸出響應是形變，是微小的幾何量(位移),，不便于,，向遠方傳送。如果把膜盒中心的位移轉變?yōu)殡娙輼O板的間隙變化.就成為輸出響應是電容量的壓力傳感器.倘若再通過適當?shù)碾娐肥闺娙萘康拇笮∽優(yōu)檎袷庮l率的高低,，就演變成輸出響應是頻率值的壓力傳感器,。電容量和頻率值都可以用導線傳送到別處測量,，尤其是頻率更適合遠距傳送。
    某些敏感元件的輸出響應本來就能夠傳送到別處惻量,，例如鉑電阻的阻值,、應變電阻的阻值、熱電偶的電動勢等,，把這類敏感元件稱做傳感器也未嘗不可,。
    由于電信號最便于遠傳，所以絕大多數(shù)傳感器的輸出是電量的形式,，如電壓,、電流、電阻,、電感,、電容、頻率等,。也有利用壓縮空氣的壓力大小傳送信息的,，這種方法在伉電磁干擾和防爆安全方面比電傳送要優(yōu)越，但氣源和管路上的投資較大.而且傳送速度較低.近來利用光導纖維傳送信.息的傳感器正在發(fā)展,，其抗干擾,、防爆、快速性都有突出優(yōu)點,�,？傊�，傳感器的輸出物理量不拘一��,，其數(shù)值范圍也沒有限制.只要便于傳送，而且其它僅僅易于接收所傳送的信息,，都可以滿足科研或生產(chǎn)的應用.

 3,、變送器
    變送器是從傳感器發(fā)展而夾的，凡能輸出標準信號的傳感器就稱為變送器.標準信號是物理量的形式和數(shù)值范圍都符合國際標準的信號,。例如直流電流4-2OmA,空氣壓力20^-100kPa都是當前通用的標準信號.我國還有不少變送器以直流電流0^-10mA為輸出信號,，無論被測變量是哪種物理或化學參數(shù)，也不論測量范圍如何,，經(jīng)過變送器之后的信息都必須包含在標準信號之中.
    有了統(tǒng)一的信號形式和數(shù)值范圍,，就便于把各種變送器和其它儀表組成檢測系統(tǒng)或調節(jié)系統(tǒng)。無論什么儀表或裝置,，只要有同徉標準的輸入電路或接口,，就可以從各種變送器獲得波測變量的信.息。這樣,，兼容性和互換性大為提高,，儀表的配套也極為方便,。

4.轉換器
    輸出為非標準信號的傳感器，必須和特定的儀表或裝置配套,，才能實現(xiàn)檢側或調節(jié)功能,。為了加強通用性和靈活性，其些傳感器的輸出可以靠轉換器把非標準信號轉換成標準信號.使之與帶有標準信號的輸入電路或接口的儀表配套.例如頻率轉換器就能把交流頻率或脈沖頻率轉換成直流電流4^-20mA或,。-10mA
    不同的標準信號也可以借助于轉換器互相轉換.例如利用氣/電轉換器,，能把20-1 OOkPa的空氣壓力轉換成。~10mA的直流電流,。反之,，電/氣轉換器則可反方向轉換.直流電流標準信號中的4-2OmA與。~l OmA也可以利用轉換器相互轉換,。

作者：金湖聯(lián)儀自控@彩屏無紙記錄儀2011-07-31

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