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文檔簡介
1、傳感器的主要作用及工作原理傳感器的主要作用及工作原理一、一體化溫度一、一體化溫度傳感器傳感器一體化溫度傳感器一般由測溫探頭(熱電偶或熱電阻傳感器)和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi),從而形成一體化的傳感器。一體化溫度傳感器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。熱電阻溫度傳感器是由基準單元、RV轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護、限流保護、VI轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫熱電阻信號轉(zhuǎn)換放大后,再由線性電路對溫度與電阻的非
2、線性關(guān)系進行補償,經(jīng)VI轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的4~20mA的恒流信號。熱電偶溫度傳感器一般由基準源、冷端補償、放大單元、線性化處理、VI轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢經(jīng)冷端補償放大后,再帽由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差,最后放大轉(zhuǎn)換為4~20mA電流輸出信號。為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故,傳感器中還設(shè)有斷電保護電路。當熱電偶斷絲或接解不良時,傳感
3、器會輸出最大值(28mA)以使儀表切斷電源。一體化溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省引線、輸出信號大、抗干擾能力強、線性好、顯示儀表簡單、固體模塊抗震防潮、有反接保護和限流保護、工作可靠等優(yōu)點。一體化溫度傳感器的輸出為統(tǒng)一的4~20mA信號;可與微機系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。二、二、壓力傳感器壓力傳感器壓力傳感器也稱差傳感器,主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收
4、的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電流電壓信號,以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。壓力傳感器的測量原理是:流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力敏感元件的兩端,其差壓使硅片變形(位移很小,僅μm級),以使硅片上用半導體技術(shù)制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的mV級電壓信號。由于硅材料的強性極佳,所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。工作時,壓力傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)換成mV級的電壓信號
5、,并送往放大倍數(shù)很高特原理進行測量的優(yōu)點是頻率較低,對周圍元射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。五、超聲波傳感器五、超聲波傳感器超聲波傳感器分為一般超聲波傳感器(無表頭)和一體化超聲波傳感器兩類,一體化超聲波傳感器較為常用。一體化超聲波變更新器由表頭(如LCD顯示器)和探頭兩部分組成,這種直接輸出4~20mA信號的傳感器是將小型化的敏感元件(探頭)和電子電路組裝在一起,從而使體積更小、重量更輕、價格更便宜。超聲波傳感器可用于液
6、位。物位測量和開渠、明渠等流量測量,并可用于測量距離。六、銻電極酸度傳感器六、銻電極酸度傳感器銻電極酸度傳感器是集PH檢測、自動清洗、電信號轉(zhuǎn)換為一體的工業(yè)在線分析儀表,它是由銻電極與參考電極組成的PH值測量系統(tǒng)。在被測酸性溶液中,由于銻電極表面會生成三氧化二銻氧化層,這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會形成電位差。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度,該濃度與被測酸性溶液中氫離子的適度相對應(yīng)。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當作1,
7、其電極電位就可用能斯特公式計算出來。銻電極酸度傳感器中的固體模塊電路由兩大部分組成。為了現(xiàn)場作用的安全起見,電源部分采用交流24V為二次儀表供電。這一電源除為清洗電機提供驅(qū)動電源外,還應(yīng)通過電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓,以供變送電路使用。第二部分是測量傳感器電路,它把來自傳感器的基準信號和PH酸度信號經(jīng)放大后送給斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路,以使信號內(nèi)阻降低并可調(diào)節(jié)。將放大后的PH信號與溫度被償信號進行迭加后再差進轉(zhuǎn)換電路,最后輸出與PH
8、值相對應(yīng)的4~20mA恒流電流信號給二次儀表以完成顯示并控制PH值。七、酸、堿、鹽濃度傳感器七、酸、堿、鹽濃度傳感器酸、堿、鹽濃度傳感器通過測量溶液電導值來確定濃度。它可以在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種傳感器主要應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過程。酸、堿、鹽濃度傳感器的工作原理是:在一定的范圍內(nèi),酸堿溶液的濃度與其電導率的大小成比例。因而,只要測出溶液電導率的大小變可得知酸堿濃度的高低。
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