壓力傳感器、傳感器和變送器的功能說明
傳感器、換能器和變送器這兩個術語變得令人困惑，因為它們經(jīng)常被不同的供應商互換和不加區(qū)別地使用。術語傳感器和變送器已經(jīng)存在很長時間了，但在過程控制領域，術語變送器并不是很古老。
特別是，術語“換能器”作為許多設備和儀器的名稱而四處流傳。如果您對術語傳感器和換能器，或換能器與變送器進行網(wǎng)絡搜索，您會得到許多不同的定義。許多組織都有自己的定義。
為了混淆這個問題，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始。
1）什么是傳感器？——
傳感器是一種設備或元件，它在感測物理變量的變化時執(zhí)行初始測量。
傳感器是一種與被測變量進行物理接觸并檢測變化并提供可測量的相應輸出信號的裝置。
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系的輸出量。
在儀器儀表領域，輸出量是電氣或電子信號。因此，我們說傳感器測量壓力、負載、力或其他狀態(tài)，并將讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電氣或電子信號。
應變片
例如，應變計是一種傳感器，其電阻值與其所經(jīng)受的應變成比例地變化。
傳感器與換能器
這是一個有趣的說法……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，考慮一個將電信號轉(zhuǎn)換為運動的揚聲器。揚聲器是換能器，但不是傳感器。
3）什么是發(fā)射器？——
好吧……讓我們談談術語發(fā)射器，因為它有多個定義。
過程控制術語可能是從電信世界借來的，其中發(fā)射器是一種產(chǎn)生和傳輸從天線輻射的無線電波的設備。這些無線電波最終由無線電接收器檢測和解調(diào)。接收器為人耳產(chǎn)生聲波。
在過程控制領域，變送器是一種傳輸標準儀表信號的設備，該信號表示被測量的物理變量。
標準電信號為 1-5 V 或 4-20 mA，代表被測物理變量的 0-100%。該傳輸信號由接收器檢測，例如 PLC 或 DCS 上的模擬輸入。
壓力傳感器與換能器
所以，......我們剛剛說發(fā)射器信號代表物理變量。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)行初始測量。如有必要，傳感器會將此初始測量值轉(zhuǎn)換為電信號，然后由發(fā)射器放大和標準化。
這是一個例子……我們正在測量范圍為 0-100 psi 的過程壓力。我們的傳感器/換能器執(zhí)行初始測量并將其轉(zhuǎn)換為 0-3 mV 的電信號。然后，變送器將該信號轉(zhuǎn)換為 1-5 V 的標準信號，該信號由 PLC 模擬輸入模塊接收。
許多供應商交替使用術語壓力變送器和壓力傳感器。但是我們現(xiàn)在知道這兩個設備是不一樣的。所以……買家要小心了……
如果您好奇，可以對這兩個術語進行網(wǎng)絡搜索，結果可能會讓您感到驚訝！
4）什么是壓力開關？——
讓我們談談壓力開關。壓力開關是由傳感傳感器和電氣開關組成的兩部分設備。
壓力開關與壓力變送器——
壓力開關與壓力變送器有區(qū)別嗎？
有一些通用組件，但它們在功能上卻大不相同。壓力開關就像壓力變送器一樣有一個傳感器。這就是相似性結束的地方。
正如我們已經(jīng)討論過的，壓力變送器產(chǎn)生模擬電壓或電流信號，代表物理過程壓力的 0-100%。壓力開關具有在特定壓力下打開和關閉的電觸點。
壓力變送器可以用作壓力開關嗎？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。
一個實際的例子——
讓我們用一個例子來說明... 這里我們有一個過程控制系統(tǒng)，當管道中的壓力達到 50 psi 時，我們需要打開一個閥門。我們可以使用經(jīng)過校準的壓力變送器，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)打開閥門的事件。
使用連接到簡單 PLC 數(shù)字輸入模塊的壓力開關要容易得多。PLC 閥門控制邏輯也簡單得多。
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何時低于或高于設定值，那么請堅持使用壓力開關。
概括——
好的……讓我們總結一下我們討論過的……
– 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)行物理變量初始測量的設備或元件
– 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、壓力開關和壓力變送器都必須有傳感傳感器
– 壓力開關由傳感器和電氣開關組成，可在特定壓力下打開或關閉觸點
– 壓力變送器是一種將來自換能器的電信號轉(zhuǎn)換為更大的電信號的設備。
