變送器的主要分類和常見故障

一、工作原理

變送器是從傳感器發(fā)展而來的，凡是能輸出標準信號的傳感器。標準信號是指物理量的形式和數(shù)量范圍都符合國際標準的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負載性質(zhì)的影響，不存在相移問題等優(yōu)點，所以國際電工委員會(IEC)將電流信號 4mA~20mA(DC)和電壓信號 1V~5V(DC)確定為過程控制系統(tǒng)中模擬信號的統(tǒng)一標準。

二、主要分類

1、變送器按輸出信號類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，微小的干擾信號電流在模塊的輸入阻抗上將產(chǎn)生較高的干擾電壓，所以遠程傳送的模擬電壓信號的抗干擾能力較差。但適合于將同一信號送到并聯(lián)的多個儀表上，且安裝簡單，拆裝其中某個儀表不會影響其他儀表的工作，對輸出級的耐壓要求降低，從而提高了儀表的可靠性。電壓信號的范圍為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，輸入阻抗較低，線路上的干擾信號在模塊上產(chǎn)生的干擾電壓很低，所以模擬量電流信號適用于遠程傳輸，在使用屏蔽電纜信號線時可達數(shù)百米。電流信號的標準為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。

電流信號傳輸與電壓信號傳輸各有特點。電流信號適合于遠距離傳輸，電壓信號使儀表可采用“并聯(lián)制”連接。因此在控制表系統(tǒng)中，進出控制室的傳輸信號采用電流信號，控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號，即連線的方式是電流傳輸、并聯(lián)接收電壓信號的方式。

變送器分為二線制和四線制兩種。四線制變送器有兩根電源線和兩根信號線，對電流信號的零點幾元件的功耗無嚴格要求。二線制變送器只有兩根外部接線，它們既是電源線又是信號線，電流信號的下限不能為零，但二線制變送器的接線少，傳送距離長，在工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。 

2、根據(jù)所使用的能源不同，變送器分為氣動變送器和電動變送器兩種。

(1)氣動變送器

氣動變送器以干燥、潔凈的壓縮空氣作為能源，它能將各種被測參數(shù)(如溫度、壓力、流量和液位等)變換成0．02～0.1IMPa的氣壓信號，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)。氣動變送器的結(jié)構(gòu)比較簡單，工作比較可靠，對電磁場、放射線及溫度、濕度等環(huán)境影響的抗干擾能力較強，能防火、防爆，價格也比較便宜；缺點是響應(yīng)速度較慢，傳送距離受到限制，與計算機連接比較困難。

(2)電動變送器

電動變送器以電為能源，信號之間聯(lián)系比較方便，適用于遠距離傳送，便于與電子計算機連接。近年來也可做到防爆以利安全使用。其缺點是投資一般較高，受溫度、濕度、電磁場和放射線的干擾影響較大：電動變送器能將各種被測參數(shù)變換為0～10V或4～20mA(直流電流的統(tǒng)一標準信號)，以便傳送給自動控制系統(tǒng)中的其他單元。

三、常見故障

1、安裝時應(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)整變送器零位到標準值。

2、殘存的壓力釋放不出，因此傳感器零位又下不來。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；電源與變送器及負載設(shè)備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號輸出。

5、壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地，信號電纜線不得與動力電纜混合鋪設(shè)，傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進行周期檢定。

6、用戶在選擇壓力傳感器及變送器時，應(yīng)充分了解壓力測量系統(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。

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

8、壓力變送器要求每周檢查一次，每個月檢驗一次，主要是清除儀器內(nèi)的灰塵，對電器元件認真檢查，對輸出的電流值要經(jīng)常校對，壓力變送器內(nèi)部是弱電，一定要同外界強電隔開。

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