Инструменты Сенсона знакомят вас с выбором различных типов датчиков!

Датчики и датчики играют важную роль в области приборов, приборов и промышленной автоматизации. В отличие от датчиков, преобразователи в дополнение к преобразованию неэлектрической мощности в измеримую мощность, как правило, также имеют определенный эффект усиления. В этой статье кратко описаны характеристики различных типов передатчиков для использования пользователями.

　　Интегрированный температурный преобразователь

Интегрированные температурные преобразователи обычно состоят из термометрических зондов (термопар или датчиков теплового сопротивления) и двухпроводных твердотельных электронных элементов. Термометрические зонды устанавливаются непосредственно в соединительной коробке в виде твердого модуля, образуя интегрированный преобразователь. Интегрированные температурные преобразователи обычно делятся на два типа тепловых сопротивлений и термопар.

Терморезисторный температурный преобразователь состоит из базового элемента, преобразователя R / V, линейной схемы, защиты от обратного включения, защиты от тока, преобразователя V / I и т. Д. После того, как сигнал терморезистора преобразуется и усиливается, нелинейная зависимость между температурой и сопротивлением компенсируется линейной схемой, а сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА, линейно зависящий от измеренной температуры, выводится с помощью схемы преобразования V / I.

Термоэлектрический температурный преобразователь обычно состоит из базового источника, компенсации холодного конца, усилительного элемента, линейной обработки, преобразования V / I, обработки пары, защиты обратного соединения, защиты от тока и других элементов схемы. Он усиливает термоэлектрический потенциал, генерируемый термопарой, с помощью компенсации на холодном конце, а затем с помощью линейной схемы устраняет нелинейную погрешность теплового потенциала и температуры, а после Zui преобразует выходной сигнал тока от 4 до 20 мА. Чтобы предотвратить аварию, вызванную отказом от контроля температуры из - за разрыва проволоки в термопаре, в трансформаторе также есть схема защиты от отключения. Когда термопара ломает проволоку или плохо подключается, преобразователь выводит большое значение zui (28 мА), чтобы прибор отключил питание.

Интегрированный температурный преобразователь имеет преимущества простой конструкции, экономии проводов, большого выходного сигнала, сильной антиинтерференционной способности, хорошей линейности, простого индикаторного прибора, сейсмической влагонепроницаемости твердого модуля, защиты от обратного соединения и ограничения тока и надежной работы. Выход интегрированного температурного преобразователя - единый сигнал 4 - 20 мА; Может использоваться в сочетании с микромашинными системами или другими обычными приборами. Пользователь может также потребовать сделать взрывозащищенный или противопожарный измерительный прибор.

　　II. Преобразователь давления

Датчики давления, также известные как дифференциальные преобразователи, в основном состоят из датчиков пьезометрических элементов, модульных схем, дисплеев, корпусов и технологических соединений. Он может преобразовывать полученные сигналы давления, такие как газ и жидкость, в стандартные сигналы напряжения тока для измерения, индикаторного сигнализатора, регистратора, регулятора и других вторичных приборов для регулирования процесса.

Принцип измерения датчика давления показан на рисунке 3. Принцип измерения заключается в том, что давление процесса и эталонное давление действуют на обоих концах интегрированного кремниевого чувствительного элемента давления, дифферентное напряжение которого деформирует кремниевую пластину (с небольшим смещением и только мкм), чтобы полностью динамический мост Уитсона, изготовленный из полупроводниковой технологии на кремниевой пластине, передавал сигналы напряжения на уровне mV, соответствующие давлению, под действием внешнего источника тока. Из - за высокой прочности кремниевого материала, линейность выходного сигнала и показатели вариации высоки. Во время работы датчик давления преобразует измеренные физические величины в сигналы напряжения на уровне mV и отправляет их в дифференциальный усилитель с высоким увеличением, который компенсирует друг друга температурный дрейф. Усиленный сигнал преобразуется в соответствующий электрический сигнал путем преобразования тока напряжения, а затем после нелинейной коррекции zui генерирует стандартный электрический сигнал напряжения, который линейно соответствует входному давлению.

В зависимости от диапазона измерения давления датчики давления можно разделить на два типа: общий датчик давления (0001 МПа - 20 МП3) и микродифференциальный преобразователь давления (0 - 30 кПа).

　　III. Трансформатор уровня жидкости

　　1. Плавучий преобразователь уровняСостоит из магнитных поплавков, измерительных катетеров, сигнальных блоков, электронных блоков, соединительных коробок и монтажных элементов. Обычный магнитный поплавок имеет удельный вес менее 0,5 и может плавать над уровнем жидкости и перемещаться вверх и вниз по измерительному катетеру. В катетере есть измерительный элемент, который преобразует измеренный уровень сигнала в резистивный сигнал, пропорциональный изменению уровня жидкости под действием внешнего магнита, а электронный элемент преобразуется в 4 - 20 мА или другой стандартный выход сигнала. Этот преобразователь является модульной схемой, имеет преимущества кислотоустойчивости, влагонепроницаемости, сейсмической защиты, антикоррозионной защиты и т. Д., Внутренняя схема содержит цепь обратной связи с постоянным током и цепь внутренней защиты, так что выходной большой ток zui не превышает 28 мА, поэтому он может надежно защитить питание и сделать вторичный прибор не поврежденным.

　　2. Поплавковый преобразователь уровняЭто магнитный поплавок, который был преобразован в поплавок, разработанный на основе принципа Архимеда плавучести. Поплавковый преобразователь уровня жидкости использует крошечный датчик деформации металлической пленки для измерения уровня, границы или плотности жидкости. Во время работы он может выполнять обычные операции настройки с помощью клавиш на месте.

　　СТРАТЕГИЧЕСКИЙ ИЛИ УРОВЕННЫЙ ПЕРЕДАЧНИКИспользуйте принцип измерения статического давления жидкости. Он обычно использует кремниевый датчик давления для преобразования измеренного давления в электрический сигнал, который затем компенсируется схемой усиления и компенсации, zui после выхода тока от 4 до 20 мА или от 0 до 10 мА.

　　IV. Конденсаторные позиционные преобразователи

Конденсаторные позиционные преобразователи применяются промышленными предприятиями для измерения и управления производственными процессами в процессе производства и в основном используются для дистанционного непрерывного измерения и индикации уровня жидкости или порошкообразного твердого материала в проводящих и непроводящих средах.

Конденсаторный преобразователь уровня жидкости состоит из конденсаторных датчиков и электронных модульных схем, он основан на двухпроводном выходе постоянного тока от 4 до 20 мА, после преобразования может быть выведен в трехпроводном или четырехпроводном режиме, выходной сигнал образует стандартный сигнал от 1 до 5 В, от 0 до 5 В, от 0 до 10 мА. Конденсаторные датчики состоят из изолирующих электродов и цилиндрических металлических контейнеров, содержащих измерительную среду. При повышении уровня материала диэлектрическая константа непроводящего материала значительно меньше диэлектрической константы воздуха, поэтому емкость изменяется с высотой материала. Модульная схема преобразователя состоит из эталонного источника, модуляции ширины импульса, преобразования, усиления постоянного тока, обратной связи и ограничения тока. Преимущество измерения с использованием принципа широтной настройки пульса заключается в низкой частоте, радиочастотных помехах окружающего элемента, хорошей стабильности, хорошей линейности, отсутствии очевидного температурного дрейфа и т. Д.

　　V. Ультразвуковые преобразователи

Ультразвуковые преобразователи делятся на два типа: общие ультразвуковые преобразователи (без головки поверхности) и интегрированные ультразвуковые преобразователи, более часто используются интегрированные ультразвуковые преобразователи.

Интегрированный ультразвуковой преобразователь состоит из двух частей: головки (например, LCD - дисплея) и зонда. Этот преобразователь с прямым выходом сигнала от 4 до 20 мА объединяет миниатюрные чувствительные элементы (зонды) и электронные схемы, что делает их меньше, легче и дешевле. Ультразвуковые преобразователи могут использоваться для определения уровня жидкости. Измерения местоположения и измерения расхода, такие как открытые каналы и открытые каналы, могут использоваться для измерения расстояния.

　　VI. Трансформатор кислотности сурьмяного электрода

Трансформатор кислотности сурьмяного электрода представляет собой промышленный онлайновый аналитический прибор, объединяющий обнаружение pH, автоматическую очистку и преобразование электрических сигналов. Это система измерения pH, состоящая из сурьмяного электрода и эталонного электрода. В замеренных кислых растворах, поскольку поверхность сурьмяного электрода образует окислительный слой триоксида сурьмы, между поверхностью металлической сурьмы и триоксидом сурьмы образуется разность потенциалов. Размер этой разности потенциалов зависит от концентрации трех оксидов сурьмы, которые соответствуют умеренной концентрации ионов водорода в замеренном кислом растворе. Если сравнить умеренность сурьмы, триоксида сурьмы и водного раствора с 1, то электродный потенциал может быть рассчитан с помощью формулы Энштедта.

Твердая модульная схема в сурьмяном электродном преобразователе кислотности состоит из двух частей. Для того, чтобы на месте функционировал полный an, блок питания использует переменный 24V для питания вторичного прибора. В дополнение к тому, чтобы обеспечить приводной источник питания для очистки двигателя, этот источник питания должен быть преобразован в соответствующее напряжение постоянного тока через блок преобразования тока для использования в цепи передачи. Вторая часть - это схема измерительного передатчика, которая усиливает базовый сигнал и сигнал кислотности PH от датчика в цепь регулировки наклона и позиционирования, чтобы уменьшить и регулировать внутреннее сопротивление сигнала. После наложения усиленного сигнала PH и сигнала, компенсируемого температурой, в схему преобразования с последующим дифференциальным входом, сигнал тока постоянного тока от 4 до 20 мА, соответствующий значению PH, выводится на вторичный прибор для завершения отображения и управления значением PH.

　　VII. Трансформатор концентрации кислоты, щелочи и соли

Конверторы концентрации кислот, щелочей и соли определяют концентрацию путем измерения электрической проводимости раствора. Он может непрерывно проверять концентрацию кислот, щелочей и солей в водных растворах в режиме онлайн в промышленных процессах. Этот преобразователь в основном используется в промышленных производственных процессах, таких как обработка воды в котлах, приготовление химических растворов и охрана окружающей среды.

Принцип работы преобразователя концентрации кислоты, щелочи и соли таков: в определенном диапазоне концентрация кислотно - щелочного раствора пропорциональна размеру его проводимости. Таким образом, уровни концентрации кислот и щелочей могут быть известны только при измерении изменения величины электропроводности раствора. Когда измеренный раствор поступает в специальный конденсатор, он может быть эквивалентен чистому сопротивлению, если игнорировать поляризацию электрода и распределенную емкость. При прохождении переменного тока постоянного напряжения выходной ток линейно зависит от проводимости, которая, в свою очередь, пропорциональна концентрации кислоты и щелочи в растворе. Поэтому достаточно измерить ток раствора, чтобы рассчитать концентрацию кислоты, щелочи, соли. Трансформаторы концентрации кислоты, щелочи и соли в основном состоят из кондуктивных бассейнов, электронных модулей, дисплеев и корпусов. Электронная модульная схема состоит из таких элементов, как источник питания, бассейн проводимости, усилитель проводимости, фазочувствительный выпрямитель, демодулятор, компенсация температуры, защита от перегрузки и преобразование тока.

　　VIII. Электрические преобразователи

Это технологический прибор (интегрированный преобразователь), который косвенно измеряет концентрацию ионов путем измерения электрической проводимости раствора и может непрерывно обнаруживать проводимость водного раствора в промышленных процессах в режиме онлайн.

Поскольку электролитный раствор является таким же электрическим проводником, как и металлический проводник, ток должен иметь резистивное действие при прохождении электролитного раствора и соответствовать закону Ом. Но резистивные температурные характеристики жидкости, в отличие от металлических проводников, имеют отрицательные температурные характеристики. В отличие от металлических проводников, проводимость электролитного раствора выражается либо в проводимости (обратная величина сопротивления), либо в обратной проводимости (обратная величина сопротивления). Когда два изолированных друг от друга электрода образуют резервуар проводимости, если в его середине помещается измеренный раствор и проходит через переменный ток при постоянном давлении, образуется контур тока. Если размер напряжения и размер электрода фиксированы, существует определенная функциональная зависимость между током контура и проводимостью. Таким образом, измеренный ток, протекающий в измеренном растворе, может определить электрическую проводимость измеренного раствора. Структура и схемы проводимого преобразователя идентичны структуре и схемам преобразователя концентрации кислоты, щелочи и соли.

　　IX. Интеллектуальные преобразователи

Интеллектуальные преобразователи состоят из датчиков и фазовых структур микропроцессоров (микропроцессоров). Он в полной мере использует вычислительные и запоминающие возможности микропроцессора для обработки данных датчика, включая настройку измерительных сигналов (например, фильтрацию, усиление, преобразование A / D и т. Д.), отображение данных, автоматическую коррекцию и автоматическую компенсацию.

Микропроцессор является ядром интеллектуального преобразователя. Он может не только вычислять, хранить и обрабатывать данные измерений, но и регулировать датчики через контур обратной связи, чтобы лучше собирать данные. Поскольку микропроцессор имеет широкий спектр программных и аппаратных функций, он может выполнять задачи, которые традиционные передатчики не могут выполнить. Таким образом, интеллектуальные преобразователи уменьшают сложность изготовления датчиков и улучшают производительность датчиков на больших расстояниях. Кроме того, интеллектуальные преобразователи имеют следующие характеристики:

1, с автоматической компенсацией, программное обеспечение для автоматической компенсации нелинейности датчика, температурного дрейфа, временного дрейфа и так далее.

2. Может быть самодиагностика, после включения может быть проведена самопроверка датчика, чтобы проверить, являются ли части датчика нормальными, и принять решение.

3. Обработка данных удобна и точна, данные могут быть автоматически обработаны в соответствии с внутренними процедурами, такими как статистическая обработка, удаление аномальных значений и так далее.

Имеет функцию двусторонней связи. Микропроцессор не только получает и обрабатывает данные датчика, но и возвращает информацию к датчику, тем самым регулируя и контролируя процесс измерения.

Можно хранить и запоминать информацию, хранить характерные данные датчика, конфигурационную информацию и компенсационные характеристики.

Имеет функцию вывода цифрового интерфейса для удобного подключения выходного цифрового сигнала к компьютеру или полевой шине.