各类温度变送器的工作原理
温度变送器的原理及应用图
温度变送器的原理及应用图1. 温度变送器的概述温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备。
它能够将温度传感器所采集到的温度信号转换成标准信号（如4-20mA、0-10V等），并输出给控制系统进行监测、控制和数据采集等用途。
温度变送器广泛应用于工业自动化领域，如冶金、化工、电力等行业。
2. 温度变送器的工作原理温度变送器的核心部件是温度传感器和信号转换电路。
温度传感器主要有热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
当温度传感器被置于被测物体上时，温度变送器会通过传感器采集到温度值，并将该温度值转换为标准电信号输出。
温度传感器采集到的温度信号首先经过放大电路放大，然后再经过线性化电路进行电信号的线性化处理。
接着，信号转换电路将处理好的信号进行电流/电压转换，并将其输出给控制系统。
控制系统通过对接收到的信号进行处理，并根据需要进行控制操作。
3. 温度变送器的应用图示下图展示了一个典型的温度变送器的应用图，图中标注了各部件的名称和功能。
+--------------+| || 电源供应单元 +---->| | 给变送器供电+----+---------+|||+----+---------+| || 温度传感器 || |+----+---------+|||+----+---------+| || 信号转换电路 | ----> 输出标准信号给控制系统| |+----+---------+4. 温度变送器的优势和应用领域温度变送器具有以下优势： - 提供稳定、可靠的温度测量和控制。
- 支持远距离传输和远程监测。
- 具备防护性和防腐蚀性能，适合恶劣环境使用。
- 方便安装和维护。
温度变送器的应用领域包括但不限于： - 工业过程控制：如化工厂中的温度监测和控制。
- 环境监测：如空调系统中的温度监测和控制。
- 制造业：如烤箱温度的控制和监测。
总结：温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备，它的工作原理是通过温度传感器采集温度信号，并经过放大电路和线性化电路进行处理，最后通过信号转换电路输出给控制系统。
pt100温度变送器原理
PT100温度变送器是一种将温度信号转换为工业标准化输出信号（如4~20毫安）的温度装置。
它主要由传感器和信号转换器两部分组成，其中传感器部分为PT100热电阻，也称为热电阻温度变送器；信号转换部分则由采集模块、信号处理和转换单元组成。
PT100温度变送器的工作原理是利用金属导体材料电阻值随温度变化的特性，对温度和湿度相关的参数进行检测。
具体来说，当PT100热电阻受到环境温度变化时，其阻值会随之发生变化，这个变化的阻值经过测量电路转换成相应的电压信号，再经过放大、隔离、线性校正等处理后，输入V/I转换电路转换成标准4-20mA或0-10V信号输出。
输出的电信号与所测量的温度值成线性关系，从而实现对温度的测量和控制。
PT100温度变送器的测量精度较高，一般可达±0.2℃。
在一定的测温范围内，它也可以测量物体内部的温度分布。
但需要注意的是，对于运动体、小目标或热容量很小的对象，PT100温度变送器的测量误差可能会较大。
总体而言，PT100温度变送器具有集温度检测与信号处理为一体、标准接插件出线、体积小巧、线性化输出4~20毫安标准信号等优点，因此在工业过程温度参数的测量和控制中得到了广泛应用。
变送器工作原理
变送器工作原理变送器是一种用于传输和转换信号的重要设备，广泛应用于工业自动化领域。
它的主要作用是将一种形式的信号转换成另一种形式，从而实现不同设备之间的信号传递和匹配。
本文将介绍变送器的工作原理以及其在工业自动化中的应用。
一、变送器的基本原理1. 信号转换变送器主要通过信号转换来实现不同设备之间的通信。
它可以将一种形式的信号（如温度、压力、流量等）转换成标准的电信号（如电流、电压等），以便于在控制系统中进行处理和调节。
2. 信号调节变送器还可以对传感器采集到的信号进行调节，以适应控制系统的要求。
例如，当传感器采集到的信号范围过大或过小时，变送器可以通过增益和偏置的调节来使信号范围符合控制系统的要求。
3. 信号隔离变送器还具有信号隔离的功能，可以将输入信号和输出信号之间进行隔离，避免设备之间的干扰对信号传输和处理产生影响。
二、常见变送器类型及其工作原理1. 温度变送器温度变送器是应用最为广泛的一种变送器。
它通过温度传感器采集到的信号，经过放大和线性化处理后，转换成标准的电流或电压信号，以便于控制系统进行温度的检测、显示和控制。
温度变送器的工作原理主要包括两个方面：- 温度传感器信号采集：温度变送器通常使用热电偶或热敏电阻作为温度传感器，通过采集温度传感器所产生的微小电信号来获取温度值。
- 信号处理和转换：温度传感器采集到的微小电信号需要经过放大、线性化等处理，以提高信号的稳定性和可靠性，并转换成标准的电流或电压信号，以便于控制系统读取和处理。
2. 压力变送器压力变送器是一种将压力信号转换成标准电信号的设备。
它通过压力传感器采集到的压力信号，经过放大、线性化和调节等处理后，转换成标准的电流或电压信号，以便于控制系统进行压力的检测、显示和控制。
压力变送器的工作原理主要包括两个方面：- 压力传感器信号采集：压力变送器通常使用压电传感器或压阻传感器作为压力传感器，通过采集压力传感器所产生的微小电信号来获取压力值。
温度变送器作业指导书
温度变送器作业指导书
一、目的：帮助和指导班组有效处理温度变送器故障，对存在的危险进行分析，并采取
相应的安全措施进行规避，以确保作业安全和质量。
二、适用范围：各装置中的温度变送器。
三、工作原理：
温度变送器是与各种热电偶或热电阻配合用，将温度信号或直流毫伏信号转换成0～10mA，4～20mA，或1～5V统一的直流信号输出。
其原理框图如下：
四、作业步骤：
五、常见故障及处理方法：
六、使用工具和劳保要求：
使用的工具：个人工具、万用表、824校验仪、干净抹布或塑料薄膜；
劳保要求：工作服着装，戴好安全帽、护目眼睛和劳保手套（或防酸碱手套）、呼吸器；。
一体化温度变送器的工作原理
一体化温度变送器的工作原理
一体化温度变送器工作原理如下：
1. 传感器：温度变送器内部集成了一个或多个温度传感器，常见的传感器包括热电偶和热敏电阻。
这些传感器能够感知所测量物体的温度变化。
2. 信号转换：温度变送器将传感器感知到的温度变化转换为相应的电信号。
对于热电偶来说，变送器通过测量热电偶两个不同金属之间的电势差，并将其转换为温度信号。
对于热敏电阻来说，变送器通过测量电阻值的变化来确定温度。
3. 放大和补偿：温度变送器采用放大器来增强电信号的幅度，并对信号进行补偿以消除温度传感器和变送器本身带来的误差。
这一步骤确保输出信号的精度和稳定性。
4. 输出信号：经过放大和补偿后，温度变送器将结果转换为标准的电信号输出。
常见的输出信号包括模拟信号（如4-20mA、0-10V）和数字信号（如RS485、HART协议等）。
5. 供电：温度变送器通常需要外部供电以驱动内部电路工作。
常见的供电方式包括直流电源（如24V DC）或交流电源（如220V AC）。
综上所述，一体化温度变送器通过传感器感知温度变化，经过信号转换、放大和补偿，最终将结果转换为电信号输出。
这样，用户可以方便地获取和监控被测物体的温度信息。
温度变送器的原理及应用实验
温度变送器的原理及应用实验1. 温度变送器的概述温度变送器是一种用于测量和转换温度信号的设备。
它可以将温度信号转换为标准的电流信号或电压信号，从而方便传输和处理。
温度变送器通常由温度传感器和信号转换器组成，具有广泛的应用领域，包括工业自动化、仪器仪表、环境监测等。
2. 温度变送器的工作原理温度变送器的工作原理基于热电效应、热敏效应或热电阻效应，具体取决于所采用的温度传感器的类型。
以下是几种常见的温度传感器及其工作原理：2.1 热电偶热电偶是利用两种不同金属导线的热电效应产生电压差来测量温度的传感器。
当两根不同金属导线的连接处温度发生变化时，由于两种金属的热电特性不同，会在连接处产生热电势。
通过测量这个热电势的大小，可以确定温度的变化情况。
2.2 热敏电阻热敏电阻是一种根据材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会发生变化。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以推断出温度的变化情况。
2.3 热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
与热敏电阻类似，当温度发生变化时，热电阻的电阻值也会发生变化。
热电阻常用的材料有铜、铂等，其中铂电阻常常被用作温度变送器的传感器。
3. 温度变送器的应用实验为了更好地理解温度变送器的原理和应用，可以进行一些实验来验证其性能和功能。
下面是一些常见的应用实验：3.1 温度测量实验在这个实验中，我们可以使用温度变送器来测量不同介质的温度。
首先，选择一个合适的温度传感器（如热电偶或热敏电阻），将其与温度变送器连接。
然后，将传感器放置在要测量温度的介质中，并记录变送器输出的电流或电压信号。
通过比较变送器的输出信号和已知温度值，可以评估温度变送器的准确性和精度。
3.2 温度控制实验在这个实验中，我们可以利用温度变送器来控制一个加热或冷却设备，以使温度保持在预定的范围内。
首先，将温度传感器和温度变送器连接，并将变送器的输出信号与控制装置（如PLC或PID控制器）连接。
热电偶温度变送器的基本组成和工作原理
热电偶温度变送器的基本组成和工作原理热电偶温度变送器是一种常用的温度测量仪器，它可以将热电偶的温度信号转换成标准的电信号输出，以便于远距离传输和处理。
下面我们来了解一下热电偶温度变送器的基本组成和工作原理。
一、基本组成
热电偶温度变送器主要由以下几个部分组成：
1. 热电偶传感器：用于测量被测物体的温度，将温度信号转换成电信号输出。
2. 放大器：用于放大热电偶传感器输出的微弱电信号，以便于后续处理。
3. A/D转换器：将模拟信号转换成数字信号，以便于数字信号的传输和处理。
4. 微处理器：用于对数字信号进行处理和计算，以便于输出标准的电信号。
5. 输出电路：将处理后的电信号输出，以便于远距离传输和处理。
二、工作原理
热电偶温度变送器的工作原理基于热电效应，即当两种不同金属连接在一起时，它们之间会产生电势差，这个电势差与它们之间的温
度差有关。
因此，热电偶传感器的工作原理就是利用两种不同金属连接在一起时产生的电势差来测量被测物体的温度。
具体来说，热电偶传感器由两种不同金属连接在一起，形成一个热电偶电极。
当热电偶电极与被测物体接触时，由于被测物体的温度不同，热电偶电极之间会产生不同的电势差。
这个电势差被放大器放大后，经过A/D转换器转换成数字信号，再经过微处理器处理和计算，最终输出标准的电信号。
热电偶温度变送器是一种常用的温度测量仪器，它可以将热电偶的温度信号转换成标准的电信号输出，以便于远距离传输和处理。
它的基本组成包括热电偶传感器、放大器、A/D转换器、微处理器和输出电路。
它的工作原理基于热电效应，利用两种不同金属连接在一起时产生的电势差来测量被测物体的温度。
描述系统中压力变送器、流量变送器以及温度变送器的工作原理
描述系统中压力变送器、流量变送器以及温度变送器的工作原
理
压力变送器的工作原理：
压力变送器通过感受被测介质的压力变化，并将其转换为与输入压力成正比的电信号输出。
一般采用毛细管原理或压力传感器原理。
毛细管原理是将被测介质的压力作用在细管的内外两侧，通过测量细管内外的液位差来计算压力值。
压力传感器原理是利用压电效应，将被测介质的压力转换为电荷信号输出。
流量变送器的工作原理：
流量变送器通过感受被测介质的流速变化，并将其转化为与流速成正比的电信号输出。
一般采用热式、机械式或电磁式原理。
热式流量变送器通过加热体和测量体之间的温度差来推导出流速。
机械式流量变送器通过叶轮、涡轮或旋翼等转子的转速来推算流速。
电磁式流量变送器利用被测介质通过导电管道时产生的电磁感应现象，通过测量感应电动势来计算流速。
温度变送器的工作原理：
温度变送器通过感受被测介质的温度变化，并将其转换为与温度成正比的电信号输出。
一般采用热电偶、热敏电阻或红外线测温原理。
热电偶原理是利用不同金属的热电势随温度的变化来测量温度。
热敏电阻原理是根据电阻随温度变化的特性来进行测量。
红外线测温原理是通过感应被测物体发出的红外线辐射来计算温度值。
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变送器模块大多数以一片专用变送器芯片 为主，外接少量元器件构成
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1)变送器芯片AD693
—控制仪表和计算机控制装置—
它可以直接接受传感器的直流低电平输入信号并转换成
4～20mA的直流输出电流。
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—控制仪表和计算机控制装置—
线性化电路
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—控制仪表和计算机控制装置—
线性化电路
应用Δ→Y变换和同相端输入运放电路的输出输入关系 式 ,可以求得
U b
1
R115
R120 R121 R120 R121 R122 R120 R122
11
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—控制仪表和计算机控制装置—
d.直流/交流/直流变换器
作用：对仪表进行隔离式供电
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②量程单元
—控制仪表和计算机控制装置—
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13
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②量程单元
—控制仪表和计算机控制装置—
输入回路：起限流和限压作用 零点调整电路：实现零点调整和零点迁移的作用 反馈回路：保证变送器的输出与输入之间具有良
好的线性关系，并使变送器输出具有较好的恒流性 能 ,及量程调整。
输入信号断路报警电路
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③变送器的静特性
—控制仪表和计算机控制装置—
I0
分压公式
Δ → Y变换
等效电源定理
叠加定理
分压公式
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—控制仪表和计算机控制装置—
式中g R17 R16 R19
Ut
It Rt
gUS 1 gRt
Rt
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—控制仪表和计算机控制装置—
2)热电阻导线电阻补偿电路
为了消除导线电阻的影响，热电阻采用三线制接法。
不考虑R23、R24支路的作用，可求得
UO
Rf R30
R31
—控制仪表和计算机控制装置—
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线性化电路原理
—控制仪表和计算机控制装置—
r1
U a U f
(1 R2 ) Ra R1 R0 Ra
r3
U a U f
(1
R2 // R) Ra // R R1 R0 Ra // R
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AD693
—控制仪表和计算机控制装置—
(1) 信号放大器
信号放大器是一个仪用放大器，由三个运放 和反馈电阻组成，其输入信号范围为0～100mV； 设计放大倍数为2倍，通过引脚14、15、16外接 适当阻值的电阻，可以调整放大器的放大倍数， 以使输出为0~60mV。
UT
Ei
R103
Rab RW 1
//
R103 R104
R105
U
z
Ei
Rab R103 R105
UZ
UF
RW 22 R114 R115 //(R116 R4 ) R106 // R107 R111 RW 2 R114 R115//(R116
R4
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1
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—控制仪表和计算机控制装置—
在与测温元件配合使用，温度变送器的输出 有两种形式：
(1) 输出与温度之间呈线性关系，但输出与变 送器的输入信号（Et或Rt）之间呈非线性关系
(2) 输出与温度之间呈非线性关系，而输出与 变送器的输入信号（Et或Rt）之间呈线性关系
② 在反馈回路中增加了由运算放大器A2等构成的 线性化电路。
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—控制仪表和计算机控制装置—
1)热电偶冷端补偿电路
补偿原因：热电偶产生的热电势Et,与热电偶的冷端温度有关
补偿原理分析：
U T Et U z
Et
R100
R103
RCu1RCu 2 RCu1 RCu 2
//
R122 R119
1 R0
Ra
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—控制仪表和计算机控制装置—
3)热电阻温度变送器
与各种热电阻配合使用，可以将温度信号变换为 成比例的4～20mADC电流信号和1～5VDC电压信号
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的4～20mADC电流信号和1～5VDC电压信号。
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热电偶温度变送器量程单元
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线路上的两点修改
① 在输入回路增加了由铜补偿电阻RCu1、RCu2等 元件组成的热电偶冷端补偿电路。同时，在电路 安排上把零电位器W1和电阻R104移到了反馈回路的 支路上。
非线性补偿电路的热电偶温度变送器和热电阻温度变
送器以及直流毫伏变送器等多个品种，各品种的原理
和结构大致相仿。
现介绍其中三种：
❖直流毫伏变送器 ❖带非线性补偿电路的热电偶温度变送器 ❖热电阻温度变送器。
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4
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(1)直流毫伏变送器
——把直流毫伏信号Ei 转换成4～20mADC电流信号
R115 R115 R116
R4Io
R106 R107
Uz
1/
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—控制仪表和计算机控制装置—
UT Ei U Z U F UT
UF
R4
Io
U z
I0
R4
Ei
R4
(
)U Z
讨论：
a.时，R4得(到为正 )直向U z流调毫零伏信变号送，器即的可调实零现信负号向。迁移；而当当
U f
R120 R121 R122
U a
Ra Ra Ro
U b
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1
U a U f
1
R121 R122
R115 R122
1
R121 R122 R120
1 R0
Ra
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—控制仪表和计算机控制装置—
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5
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—控制仪表和计算机控制装置—
直流毫伏变送器线路原理图
① ② ③ ④ 上⑤页 目 录 下页
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—控制仪表和计算机控制装置—
直流毫伏变送器构成方框图
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—控制仪表和计算机控制装置—
a.电压放大器
8
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①放大单元
—控制仪表和计算机控制装置—
放大单元包括放大器和直流/交流/ 直流变换器两部分
放大器: 电压放大器、功率放大器 和隔离输出电路
直流/交流/直流变换器:直流/交流变换器 和整流、滤波、稳压电路
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b.功率放大器
作用：放大和调制
两种形式的区别仅在于变送器中有否非线性 补偿电路
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2
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—控制仪表和计算机控制装置—
3.3.1.典型模拟式温度变送器
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3
模拟式温度变送器实 广东石油化工学院自动化系
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例
——— DDZ-ІІІ型温度变
送器
DDZ-ІІІ型温度变送器有带非线性补偿电路与不带
3.3.2.一体化温度变送器
所谓一体化温度变送器，是指将变送器模 块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内的 一种温度变送器。
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—控制仪表和计算机控制装置—
一体化温度变送器模块和测温元件形成一个 整体，可以直接安装在被测温度的工艺设备上， 输出为标准统一信号。这种变送器具有体积小、 重量轻、现场安装方便以及输出信号抗干扰能力 强，便于远距离传输等优点，对于测温元件采用 热电偶的变送器，不必采用昂贵的补偿导线，可 节省安装费用。
—控制仪表和计算机控制装置—
1)线性化电路
热电阻和被测温度之间也存在着非线 性关系
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UF
R17 R16 R17
U
s
R16 R16 R17
It (R19
Rt )
UT It Rt
UT UF
It
gUs 1 gRt
线路上的两点修改