變送器的主要分類(lèi)和常見(jiàn)故障

一、工作原理

變送器是從傳感器發(fā)展而來(lái)的，凡是能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是指物理量的形式和數(shù)量范圍都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。由于直流信號(hào)具有不受線(xiàn)路中電感、電容及負(fù)載性質(zhì)的影響，不存在相移問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，所以國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)將電流信號(hào) 4mA~20mA(DC)和電壓信號(hào) 1V~5V(DC)確定為過(guò)程控制系統(tǒng)中模擬信號(hào)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

二、主要分類(lèi)

1、變送器按輸出信號(hào)類(lèi)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(hào)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(hào)的抗干擾能力較差。但適合于將同一信號(hào)送到并聯(lián)的多個(gè)儀表上，且安裝簡(jiǎn)單，拆裝其中某個(gè)儀表不會(huì)影響其他儀表的工作，對(duì)輸出級(jí)的耐壓要求降低，從而提高了儀表的可靠性。電壓信號(hào)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(shí)，輸入阻抗較低，線(xiàn)路上的干擾信號(hào)在模塊上產(chǎn)生的干擾電壓很低，所以模擬量電流信號(hào)適用于遠(yuǎn)程傳輸，在使用屏蔽電纜信號(hào)線(xiàn)時(shí)可達(dá)數(shù)百米。電流信號(hào)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(hào)。

電流信號(hào)傳輸與電壓信號(hào)傳輸各有特點(diǎn)。電流信號(hào)適合于遠(yuǎn)距離傳輸，電壓信號(hào)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(hào)采用電流信號(hào)，控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號(hào)，即連線(xiàn)的方式是電流傳輸、并聯(lián)接收電壓信號(hào)的方式。

變送器分為二線(xiàn)制和四線(xiàn)制兩種。四線(xiàn)制變送器有兩根電源線(xiàn)和兩根信號(hào)線(xiàn)，對(duì)電流信號(hào)的零點(diǎn)幾元件的功耗無(wú)嚴(yán)格要求。二線(xiàn)制變送器只有兩根外部接線(xiàn)，它們既是電源線(xiàn)又是信號(hào)線(xiàn)，電流信號(hào)的下限不能為零，但二線(xiàn)制變送器的接線(xiàn)少，傳送距離長(zhǎng)，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(dòng)變送器和電動(dòng)變送器兩種。

(1)氣動(dòng)變送器

氣動(dòng)變送器以干燥、潔凈的壓縮空氣作為能源，它能將各種被測(cè)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(hào)，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(dòng)變送器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，工作比較可靠，對(duì)電磁場(chǎng)、放射線(xiàn)及溫度、濕度等環(huán)境影響的抗干擾能力較強(qiáng)，能防火、防爆，價(jià)格也比較便宜；缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢，傳送距離受到限制，與計(jì)算機(jī)連接比較困難。

(2)電動(dòng)變送器

電動(dòng)變送器以電為能源，信號(hào)之間聯(lián)系比較方便，適用于遠(yuǎn)距離傳送，便于與電子計(jì)算機(jī)連接。近年來(lái)也可做到防爆以利安全使用。其缺點(diǎn)是投資一般較高，受溫度、濕度、電磁場(chǎng)和放射線(xiàn)的干擾影響較大：電動(dòng)變送器能將各種被測(cè)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(hào))，以便傳送給自動(dòng)控制系統(tǒng)中的其他單元。

三、常見(jiàn)故障

1、安裝時(shí)應(yīng)使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向，如果安裝條件限制，則應(yīng)安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值。

2、殘存的壓力釋放不出，因此傳感器零位又下不來(lái)。排除此原因的最佳方法是將傳感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常更換密封圈再試。

3、加壓變送器輸出不變化，再加壓變送器輸出突然變化，泄壓變送器零位回不去。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。

4、是否符合供電要求；電源與變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無(wú)接線(xiàn)錯(cuò)誤。如果變送器接線(xiàn)端子上無(wú)電壓或極性接反均可造成變送器無(wú)電壓信號(hào)輸出。

5、壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號(hào)電纜線(xiàn)不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè)，傳感器及變送器周?chē)鷳?yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。

6、用戶(hù)在選擇壓力傳感器及變送器時(shí)，應(yīng)充分了解壓力測(cè)量系統(tǒng)的工況，根據(jù)需要合理選擇，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，并可降低工程造價(jià)。

7、通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。

8、壓力變送器要求每周檢查一次，每個(gè)月檢驗(yàn)一次，主要是清除儀器內(nèi)的灰塵，對(duì)電器元件認(rèn)真檢查，對(duì)輸出的電流值要經(jīng)常校對(duì)，壓力變送器內(nèi)部是弱電，一定要同外界強(qiáng)電隔開(kāi)。

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