壓力傳感器、傳感器和變送器的功能說(shuō)明
傳感器、換能器和變送器這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)變得令人困惑，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常被不同的供應(yīng)商互換和不加區(qū)別地使用。術(shù)語(yǔ)傳感器和變送器已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了，但在過(guò)程控制領(lǐng)域，術(shù)語(yǔ)變送器并不是很古老。
特別是，術(shù)語(yǔ)“換能器”作為許多設(shè)備和儀器的名稱而四處流傳。如果您對(duì)術(shù)語(yǔ)傳感器和換能器，或換能器與變送器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，您會(huì)得到許多不同的定義。許多組織都有自己的定義。
為了混淆這個(gè)問(wèn)題，傳感器和換能器經(jīng)常被用作同義詞。
好的……讓我們從一些我們將在本文中使用的合適的定義開(kāi)始。
1）什么是傳感器？——
傳感器是一種設(shè)備或元件，它在感測(cè)物理變量的變化時(shí)執(zhí)行初始測(cè)量。
傳感器是一種與被測(cè)變量進(jìn)行物理接觸并檢測(cè)變化并提供可測(cè)量的相應(yīng)輸出信號(hào)的裝置。
2）什么是換能器？——
換能器是一種將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的裝置。轉(zhuǎn)換器提供與輸入量具有指定關(guān)系的輸出量。
在儀器儀表領(lǐng)域，輸出量是電氣或電子信號(hào)。因此，我們說(shuō)傳感器測(cè)量壓力、負(fù)載、力或其他狀態(tài)，并將讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電氣或電子信號(hào)。
應(yīng)變片
例如，應(yīng)變計(jì)是一種傳感器，其電阻值與其所經(jīng)受的應(yīng)變成比例地變化。
傳感器與換能器
這是一個(gè)有趣的說(shuō)法……所有傳感器都是傳感器，但并非所有傳感器都是傳感器。
我們的意思是什么？好吧，考慮一個(gè)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)的揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器是換能器，但不是傳感器。
3）什么是發(fā)射器？——
好吧……讓我們談?wù)勑g(shù)語(yǔ)發(fā)射器，因?yàn)樗卸鄠€(gè)定義。
過(guò)程控制術(shù)語(yǔ)可能是從電信世界借來(lái)的，其中發(fā)射器是一種產(chǎn)生和傳輸從天線輻射的無(wú)線電波的設(shè)備。這些無(wú)線電波最終由無(wú)線電接收器檢測(cè)和解調(diào)。接收器為人耳產(chǎn)生聲波。
在過(guò)程控制領(lǐng)域，變送器是一種傳輸標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)的設(shè)備，該信號(hào)表示被測(cè)量的物理變量。
標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)為 1-5 V 或 4-20 mA，代表被測(cè)物理變量的 0-100%。該傳輸信號(hào)由接收器檢測(cè)，例如 PLC 或 DCS 上的模擬輸入。
壓力傳感器與換能器
所以，......我們剛剛說(shuō)發(fā)射器信號(hào)代表物理變量。變送器如何知道物理變量是什么？
這就是傳感器或換能器出現(xiàn)的地方。傳感器執(zhí)行初始測(cè)量。如有必要，傳感器會(huì)將此初始測(cè)量值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后由發(fā)射器放大和標(biāo)準(zhǔn)化。
這是一個(gè)例子……我們正在測(cè)量范圍為 0-100 psi 的過(guò)程壓力。我們的傳感器/換能器執(zhí)行初始測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換為 0-3 mV 的電信號(hào)。然后，變送器將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為 1-5 V 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，該信號(hào)由 PLC 模擬輸入模塊接收。
許多供應(yīng)商交替使用術(shù)語(yǔ)壓力變送器和壓力傳感器。但是我們現(xiàn)在知道這兩個(gè)設(shè)備是不一樣的。所以……買家要小心了……
如果您好奇，可以對(duì)這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，結(jié)果可能會(huì)讓您感到驚訝！
4）什么是壓力開(kāi)關(guān)？——
讓我們談?wù)剦毫﹂_(kāi)關(guān)。壓力開(kāi)關(guān)是由傳感傳感器和電氣開(kāi)關(guān)組成的兩部分設(shè)備。
壓力開(kāi)關(guān)與壓力變送器——
壓力開(kāi)關(guān)與壓力變送器有區(qū)別嗎？
有一些通用組件，但它們?cè)诠δ苌蠀s大不相同。壓力開(kāi)關(guān)就像壓力變送器一樣有一個(gè)傳感器。這就是相似性結(jié)束的地方。
正如我們已經(jīng)討論過(guò)的，壓力變送器產(chǎn)生模擬電壓或電流信號(hào)，代表物理過(guò)程壓力的 0-100%。壓力開(kāi)關(guān)具有在特定壓力下打開(kāi)和關(guān)閉的電觸點(diǎn)。
壓力變送器可以用作壓力開(kāi)關(guān)嗎？答案是肯定的，但這真的值得嗎？
首先，壓力變送器更大、更昂貴，而且通常更難安裝。還有其他威懾作用。
一個(gè)實(shí)際的例子——
讓我們用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明... 這里我們有一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)，當(dāng)管道中的壓力達(dá)到 50 psi 時(shí)，我們需要打開(kāi)一個(gè)閥門。我們可以使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的壓力變送器，在 0-100 psi 的壓力范圍內(nèi)產(chǎn)生 4-20 mA 輸出。
我們的 PLC 上需要一個(gè)模擬輸入模塊，我們需要縮放模擬模塊并將代碼插入到 PLC 程序中，以便 50 psi 值觸發(fā)打開(kāi)閥門的事件。
使用連接到簡(jiǎn)單 PLC 數(shù)字輸入模塊的壓力開(kāi)關(guān)要容易得多。PLC 閥門控制邏輯也簡(jiǎn)單得多。
最重要的是，如果您不需要知道確切的壓力，而只需要知道特定壓力點(diǎn)何時(shí)低于或高于設(shè)定值，那么請(qǐng)堅(jiān)持使用壓力開(kāi)關(guān)。
概括——
好的……讓我們總結(jié)一下我們討論過(guò)的……
– 換能器是一種將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的裝置
– 傳感器是執(zhí)行物理變量初始測(cè)量的設(shè)備或元件
– 所有傳感器都是傳感器，但并非所有傳感器都是傳感器
– 所有壓力傳感器、壓力開(kāi)關(guān)和壓力變送器都必須有傳感傳感器
– 壓力開(kāi)關(guān)由傳感器和電氣開(kāi)關(guān)組成，可在特定壓力下打開(kāi)或關(guān)閉觸點(diǎn)
– 壓力變送器是一種將來(lái)自換能器的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為更大的電信號(hào)的設(shè)備。
