传感器与变送器
常见压力变送器及传感器的原理和分类

常见压力变送器/传感器的原理和分类压力变送器是一种把非电量转变成电信号的器件,变送器关键件主要包含:压力敏感部件、集成电路、结构件三部分。
压力敏感部件有溅射型、电阻应变型、扩散硅型、微熔型、蓝宝石型、陶瓷型等,在外加激励电压后,通过惠斯登测量原理输出电信号,达到测量介质压力的目的。
☆电阻应变压力变送器原理电阻应变型压力变送器关键器件是电阻应变片,它是一种将被测件上的应变变化,转换成为一种电信号的敏感器件。
通常是将应变片通过特殊的粘合剂紧密的粘在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU)、显示或执行机构。
☆陶瓷压力变送器原理压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯登电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,根据压力量程的不同,标准的信号可标定为2.0 / 3.0 / 3.3mV/V 等,可以和应变式传感器相兼容。
通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,并可以和绝大多数介质直接接触。
☆扩散硅压力变送器原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器内部芯片的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
☆溅射薄膜压力变送器原理在高真空度中,利用磁控技术,将绝缘材料、电阻材料以分子形式淀积在不锈钢弹性膜片上,形成分子键合的绝缘材料薄膜和电阻材料薄膜,并与弹性不锈钢膜片融为一体,再经过光刻、调阻、温度补偿等工序,在弹性不锈钢膜片上形成牢固而稳定的惠斯登电桥,当被测介质压力作用于弹性不锈钢膜片时,惠斯登电桥则产生与压力成正比的电输出信号,将信号经过放大、调节等处理,再配以适当的结构,就成为各个应用领域的压力传感器和变送器。
压力传感器和压力变送器有什么区别

压力传感器是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。
压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。
下面笔者来跟大家讲一下压力传感器和压力变送器有什么区别一、原理不同1、压力传感器电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。
金属电阻应变片的bai工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。
2、陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。
3、扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片,电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。
电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。
金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。
5、通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
二、相关应用不同1、压力传感器主要应用于:增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调制冷设备等领域。
2、压力变送器:(1)、智能化:由于集成化的出现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判断等功能。
(2)、集成化:压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和控制系统。
集成系统在过程控制和工厂自动化中可提高操作速度和效率。
霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法

霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法一、霍尔电流电压传感器、变送器的基本原理与使用方法1( 霍尔器件霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。
如果在输入端通入控制电流I,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势V。
CH如图1,1所示。
IBsin霍尔电势V的大小与控制电流I和磁通密度B的乘积成正比,即:V,KHCHHCΘ霍尔电流传感器是按照安培定律原理做成,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而霍尔器件则用来测量这一磁场。
因此,使电流的非接触测量成为可能。
通过测量霍尔电势的大小间接测量载流导体电流的大小。
因此,电流传感器经过了电,磁,电的绝缘隔离转换。
2( 霍尔直流检测原理如图1,2所示。
由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系,因此霍尔器件输出的电压讯号U可以间接反映出被测电流I的大小,即:I?B?U 01110我们把U定标为当被测电流I为额定值时,U等于50mV或100mV。
这就制成010霍尔直接检测(无放大)电流传感器。
3( 霍尔磁补偿原理原边主回路有一被测电流I1,将产生磁通Φ1,被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态,霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。
所以称为霍尔磁补偿电流传感器。
这种先进的原理模式优于直检原理模式,突出的优点是响应时间快和测量精度高,特别适用于弱小电流的检测。
霍尔磁补偿原理如图1,3所示。
从图1,3知道:Φ,Φ 12IN,IN 1122I,N/N?I 2I21当补偿电流I流过测量电阻R时,在R两端转换成电压。
做为传感器测量电2MM压U即:U,IR 02M0按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从0.01A,500A系列规格的电流传感器。
由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈,因而成本增加;其次,工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。
4( 磁补偿式电压传感器为了测量mA级的小电流,根据Φ,IN,增加N的匝数,同样可以获得高磁1111通Φ。
变送器的工作原理

变送器的工作原理
变送器是一种电子设备,用于测量和转换各种物理量,并将其转化为电信号传输,以便在远距离进行监测和控制。
变送器的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 传感器检测物理量:变送器的第一步是通过内置的传感器检测待测物理量,如温度、压力、流量等。
传感器通常是根据被测量的物理量发生的变化来进行操作的。
例如,温度变送器可能使用热敏电阻来测量温度变化。
2. 信号转换:测量到的物理量被传感器转换成相应的电信号。
这些信号可以是电阻、电压、电流等形式。
3. 信号放大:为了提高信号的灵敏度和稳定性,变送器通常会使用放大器来增加电信号的幅度。
放大过程可以通过运放电路来实现。
4. 线性化处理:某些物理量的输出信号与输入量之间的关系可能不是线性的,因此变送器需要进行线性化处理,以确保输出信号与输入量之间的线性关系。
5. 输出标准化:为了便于远距离传输和处理,变送器通常会将输出信号标准化为特定的电信号,如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。
6. 电隔离:为了防止被测量物理量的干扰影响其他电子设备,变送器通常会使用电隔离技术,将输入和输出电路隔离开来。
7. 电源供应:变送器通常需要外部电源供应,以保证其正常工作。
8. 远距离传输:标准化的输出信号可以通过电缆或其他通信介质进行远距离传输,以便进行远程监测和控制。
总之,变送器通过传感器检测物理量,将其转换为电信号,并经过信号转换、放大、线性化处理、标准化等步骤,最终将信号传输到远距离用于监测和控制。
变送器的工作原理

变送器的工作原理变送器是一种常用的工业自动化设备,用于将各种物理量转换为标准信号输出,以实现监测、控制和调节等功能。
它的工作原理主要包括传感器、信号处理、信号转换和输出四个方面。
变送器的工作原理涉及传感器。
传感器是变送器的核心部件,负责将被测量的物理量转换为电信号。
不同的物理量需要采用不同的传感器,常见的传感器有温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
传感器的选择要考虑被测量物理量的特性和工作环境的要求,确保测量的准确性和稳定性。
变送器的工作原理还需要信号处理。
传感器输出的信号通常是微弱的模拟信号,需要经过信号处理电路进行放大、滤波和线性化等处理。
放大可以增加信号的幅度,提高测量的精度;滤波可以去除噪声干扰,提高信号的可靠性;线性化可以将非线性信号转换为线性信号,方便后续的处理和分析。
然后,变送器的工作原理还包括信号转换。
信号转换是将处理后的模拟信号转换为标准信号输出的过程。
常见的标准信号有电流信号和电压信号,它们在工业自动化控制系统中得到广泛应用。
信号转换可以通过电阻、电容、电感等元件和电路实现,根据被测量物理量的不同,选择合适的转换方式和电路设计。
变送器的工作原理还涉及信号输出。
经过信号转换后,变送器将标准信号输出给上位设备或控制系统,以实现监测、控制和调节等功能。
标准信号的输出可以通过模拟信号输出接口或数字信号输出接口实现,根据具体的应用需求进行选择。
在工业自动化系统中,变送器的输出信号通常经过模拟量输入模块或数字量输入模块进行采集和处理。
变送器的工作原理主要包括传感器、信号处理、信号转换和输出四个方面。
传感器负责将物理量转换为电信号,信号处理对信号进行放大、滤波和线性化处理,信号转换将模拟信号转换为标准信号输出,信号输出将标准信号输出给上位设备或控制系统。
变送器的工作原理的理解和应用对于工业自动化系统的设计和运行具有重要意义。
振动变送器与振动传感器的区别

振动变送器与振动传感器的区别
在生产过程的自动检测和控制中,随着计算机分散控制系统(DCS)的普及和工艺自动化程度的提高,振动变送器的应用越来越广泛。
智能振动变送器在动力机械运行状况的在线检测、振动对象的振动特性研究或振动模式判定等方面都有着非常广泛的应用前景。
GB/T7665—2005传感器通用术语中对传感器、变送器、振动传感器都做了相应的定义。
其中传感器是能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换单元组成。
当输出为规定的标准信号时,则称为变送器。
振动传感器是能感受机械运动振动参量(机械振动速度、频率、加速度等)并转换成可用输出信号的传感器。
因此,振动变送器是一种将机械运动振动参量(机械振动速度、频率、加速度等)转换成规定的标准输出信号的器件或装置。
振动变送器通常由两部分组成:振动传感器和信号调理单元。
振动传感器主要是由振动敏感单元组成;信号调理单元主要由测量单元、信号处理和转换单元组成,有些振动变送器具备显示单元。
振动变送器原理框图如图1所示。
传感器与变送器的区别

传感器与变送器的区别说到传感器和变送器,可能很多人并不是很清楚,分的不是很清楚,总是很容易就会将二者弄混。
下面是店铺给大家整理的传感器与变送器的区别,供大家参阅!传感器与变送器的区别1、传感器,是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。
2、当传感器的输出为规定的标准信号时,则称为变送器。
3、变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器,传感器则是将物理信号转换为电信号的器件。
4、传感器,和变送器本是热工仪表的概念。
传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。
5、变送器,则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件;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。
以上给大家介绍的是关于传感器和变送器两者之间的不同之处。
至于相同之处,传感器和变送器都是一同构成自动控制的监测信号源。
而以上只是从概念上说明传感器和变送器的区别,还有具体的方法可以辨别传感器和变送器的区别。
传感器的作用人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。
而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。
为适应这种情况,就需要传感器。
因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。
因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到cm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。
传感器和变送器的知识

传感器和变送器的知识传感器和变送器在仪器仪表和工业自动化领域中起着举足轻重的作用。
与传感器不同,变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外,一般还具有一定的放大作用。
本文简单地介绍了各类变送器的特点,以供使用者选用。
一、一体化温度变送器一体化温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。
采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。
一体化温度变送器一般分为电阻和热电偶型两种类型。
热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。
测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。
热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。
它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转换为4~20mA电流输出信号。
为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,变送器中还设有断电保护电路。
当热电偶断丝或接解不良时,变送器会输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。
一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。
一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。
也可用要求做成防爆型或防火型测量仪表。
二、压力变送器压力变送器也称差变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。
它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
压力变送器的测量原理图如图3所示。
其测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。