§1过程自动化基本概念

1、6 变送器变送器是是单元组组合仪表表中不可可缺少的的单元，其作用用是将检检测元件件的输出出信号转转换成统统一标准准信号，送到显显示仪表表或控制制装置进进行显示示、记录录或控制制由于变量量种类多多，因此此，变送送器的类类型也较较多温度变送送器压力变送送器液位变送送器流量变送送器按工作能能源可分分为：电动变送送器气动变送送器生产过程程最常用用的变送送器是温度变送送器差压变送送器有些变送送器测量量与变送送单元做做在一起起，如差差压变送送器，有有些变送送器则只只有变送送功能，如温度度变送器器变送器是是基于反反馈原理理工作的的组成：测量（输输入转换换）放大反馈如图345所所示输入输出出关系：图345变送

2、器原原理图和和输入、输出特特性当时时，变送送器的输输出和输输入之间间的关系系为：即变送器器的输出出和输入入特性只只取决于于测量部部分和反反馈部分分，而与与放大器器特性几几乎无关关，如果果C和F是常数数，则变变送器的的 输出出和输入入特性将将保持好好的线性性特性。一、变送送器的量量程迁移移和零点点迁移实际使用用中，由由于测量量要求或或测量条条件发生生变化，需要根根据输入入信号的的下限值值和上限限值调整整变送器器的零点点和量程程。1、量程程迁移量程迁移移的目的的是使变变送器的的输出信信号的上上限值与与测量范范围的上上限值相相对应。量程迁移移后，变变送器输输出和输输入特性性曲线的的斜率要要发生变变化

3、。量程迁移移是靠调调整反馈馈系数F或转换换系统C来实现现的。通常是改改变反馈馈系数F实现量量程调整整，F大大，量程程就大；F小，量程就就小。量程迁移移相当于于改变图图346变送送器输入入和输出出特性曲曲线的斜斜率。图346变送器量量程迁移移零点迁移移图347变送器零零点迁移移零点迁移移的目的的是使变变送器的的输出信信号的下下限值（即标准准统一信信号下限限值）与与测量范范围的下下限值相相对应。称为零调调整称为零点点迁移零点迁移移时，变变送器的的输出和和输入特特性曲线线作平行行移动，其斜率率不变，即量程程不变。二、温度度变送器器作用：将将热电偶偶、热电电阻的检检测信号号转换成成统一标标准信号号(直

4、流流)010mA420mA15V温度变送送器还可可以作为为直流毫毫伏转换换器来使使用，将将其他能能够转换换成直流流毫伏信信号的工工艺参数数也变换换成统一一标准信信号温度变送送器广泛泛使用温度变送送器有四四线制和和两线制制之分，它们各各有三个个品种直流毫伏伏变送器器热电偶温温度变送送器热电阻温温度变送送器四线制：供电电电源与输输出信号号分别用用两根导导线传输输。由于于电源与与信号分分别传送送，因此此对电流流信号的的零点及及元器件件的功耗耗均无严严格要求求。两线制两线制是是指变送送器与控控制室之之间仅用用两根导导线传输输。这两两根导线线既是电电源线又又是信号号线，节节省了大大量电缆缆费用，又有利利

5、于安全全防爆。图348四线制与与两线制制传输示示意图四线制温温度变送送器总体体结构如如图349所所示，对对不同类类型，只只是输入入回路和和反馈回回路有所所变化。图349四线制温温度变送送器结构构示意图图温度变送送器的正正确使用用要选用与与输入信信号类型型相符的的温度变变送器，并注意意分度号匹匹配、接线等等热电偶与与温度变变送器配配接时，要注意意冷端温温度补偿偿。变送送器的输输入回路路是冷端端温度自自动补偿偿电桥，为了使使得热电电偶冷端端温度与与变送器器上的补补偿电阻阻感受同同样的温温度，通通常将热热电偶补补偿导线线连接到到温度较较为稳定定的变送送器的接接线端上上热电阻温温度变送送器输入入热电阻

6、阻信号给给输入回回路，输输入回路路是不平平衡电桥桥，热电电阻即为为电桥的的一个桥桥臂。如如果是金金属热电电阻，由由于连接接导线电电阻阻值值随环境境温度变变化，因因此为了了减小误误差，实实际测量量时采用用三线制制接法。三、差压压变送器器通用性强强，可以以连续测测量差压压、正压压、负压压、液位位、密度度等变量量，将测量信信号转换换成统一一标准信信号，作作为显示示仪表、控制器器或运算算器的输输入信号号，实现现对以上上变量的的显示、记录或或控制，三类差压压变送器器力矩平衡衡式电容式扩散硅式式力矩平衡衡式差压压变送器器原理：力力矩平衡衡组成：测测量部分分、杠杠杠系统、位移检检测放大大、电磁磁反馈机机构（

7、电电动差压压变送器器）或波波纹管反反馈机构构（气动动差压变变送器）。测量部分分将被测测差压转转换成相相应的作作用力，该力与与反馈机机构输出出的作用用力一起起作用于于杠杠，引起杠杠杠发生生微小偏偏移，再再经过位位移检测测放大器器转换成成统一的的电流（或气压压）输出出。如图图350方框框图所示示。图350力矩平衡衡式差压压变送器器方框图图电动差压压变送器器也是根据据杠杠平平衡原理理，与气气动差压压变送器器检测原原理类似似，只是是将杠杠杠偏移位位移信号号感应放放大成电电流信号号并反馈馈。四、智能能变送器器为适应现现场总线线控制系系统的要要求，近近年来出出现了采采用微处处理器和和先进传传感器技技术的智

8、智能变送送器。智能温度度变送器器智能压力力变送器器智能差压压变送器器国内常用用的两种种智能变送器ST3000（引进Honeywell技技术）3051C（引引进Fisher-Rosement技术术）这两种变变送器都都是两线线制智能能变送器器，输出出为420mA直流流电流或或数字信信号。一、组成成智能变送送器由硬硬件和软软件两大大部分组组成。硬件部分分微处理器器电路输入输出出电路人机接口口软件部分分系统程序序用户程序序不同厂家家或不同同品种的的智能变变送器的的组成基基本相似似，只是是在器件件类型、电路形形式、程程序编写写和软件件功能上上有所差差异。二、特点点测量精度度高，基基本误差差仅为0.1%，而且且性能稳稳定、可可靠；具有较宽宽的零点点迁移范范围和较较大的量量程比；具有温度度、静压压