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美國(guó)FAIRCHILD變送器分類(lèi)
1、變送器按輸出信號(hào)類(lèi)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(yuǎn),微小的干擾信號(hào)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(yuǎn)程傳送的模擬電壓信號(hào)的抗干擾能力較差。但適合于將同一信號(hào)送到并聯(lián)的多個(gè)儀表上,且安裝簡(jiǎn)單,拆裝其中某個(gè)儀表不會(huì)影響其他儀表的工作,對(duì)輸出級(jí)的耐壓要求降低,從而提高了儀表的可靠性。電壓信號(hào)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(shí),輸入阻抗較低,線(xiàn)路上的干擾信號(hào)在模塊上產(chǎn)生的干擾電壓很低,所以模擬量電流信號(hào)適用于遠(yuǎn)程傳輸,在使用屏蔽電纜信號(hào)線(xiàn)時(shí)可達(dá)數(shù)百米。電流信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)為0~10 mA、0~20 mA、4~20 mA,為4~20 mA,0 mA通常被用作電路故障或電源故障指示信號(hào)。
電流信號(hào)傳輸與電壓信號(hào)傳輸各有特點(diǎn)。電流信號(hào)適合于遠(yuǎn)距離傳輸,電壓信號(hào)使儀表可采用“并聯(lián)制”連接。因此在控制表系統(tǒng)中,進(jìn)出控制室的傳輸信號(hào)采用電流信號(hào),控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號(hào),即連線(xiàn)的方式是電流傳輸、并聯(lián)接收電壓信號(hào)的方式。
變送器分為二線(xiàn)制和四線(xiàn)制兩種。四線(xiàn)制變送器有兩根電源線(xiàn)和兩根信號(hào)線(xiàn),對(duì)電流信號(hào)的零點(diǎn)幾元件的功耗無(wú)嚴(yán)格要求。二線(xiàn)制變送器只有兩根外部接線(xiàn),它們既是電源線(xiàn)又是信號(hào)線(xiàn),電流信號(hào)的下限不能為零,但二線(xiàn)制變送器的接線(xiàn)少,傳送距離長(zhǎng),在工業(yè)中應(yīng)用。[2]
2、根據(jù)所使用的能源不同,變送器分為氣動(dòng)變送器和電動(dòng)變送器兩種。
(1)氣動(dòng)變送器
氣動(dòng)變送器以干燥、潔凈的壓縮空氣作為能源,它能將各種被測(cè)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(hào),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(dòng)變送器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,工作比較可靠,對(duì)電磁場(chǎng)、放射線(xiàn)及溫度、濕度等環(huán)境影響的抗干擾能力較強(qiáng),能防火、防爆,價(jià)格也比較便宜;缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢,傳送距離受到限制,與計(jì)算機(jī)連接比較困難。
(2)電動(dòng)變送器
電動(dòng)變送器以電為能源,信號(hào)之間比較方便,適用于遠(yuǎn)距離傳送,便于與電子計(jì)算機(jī)連接。近年來(lái)也可做到防爆以利安全使用。其缺點(diǎn)是投資一般較高,受溫度、濕度、電磁場(chǎng)和放射線(xiàn)的干擾影響較大:電動(dòng)變送器能將各種被測(cè)參數(shù)變換為0~10mA或4~20mA(直流電流的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)),以便傳送給自動(dòng)控制系統(tǒng)巾的其他單元
美國(guó)FAIRCHILD變送器影響因素
電路中影響變送器精度的因素很多,主要的有以下幾種。
(1)非線(xiàn)性元件的影響 常規(guī)的電壓、電流變送器多為交流變換器(小互感器),次級(jí)工頻交流信號(hào)經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得zui終的直流信號(hào)。由于整流二極管,它們是非線(xiàn)性器件,因此它的電壓、電流曲線(xiàn)均存在非線(xiàn)性特征。
(2)變送器鐵芯的影響常規(guī)變送器變換中均采用鐵芯材料作為導(dǎo)磁介質(zhì)。一方面由于鐵磁材料所表現(xiàn)出來(lái)的非線(xiàn)性特征(磁化喵線(xiàn)的起始區(qū)和飽和區(qū)),并非是一種理想的線(xiàn)性傳輸關(guān)系,因此必然會(huì)對(duì)變送器的精度產(chǎn)生影響。另一方面,由于鐵磁材料的磁滯性,鐵芯對(duì)變送器的精度也會(huì)產(chǎn)生影響。一般在工頻范圍內(nèi),常規(guī)的硅鋼片滯后角度在0°~15°內(nèi)變化,而這個(gè)滯后角度的存在相當(dāng)于增加了無(wú)功功率的成分,由于常規(guī)功率變送器是把電壓和電流信號(hào)通過(guò)乘法器運(yùn)算得出功率,所以這個(gè)滯后角度也會(huì)影響到功率變送器的精度。
(3)運(yùn)算放大器的影響 常規(guī)電量變送器大多由運(yùn)算放大器組成,溫度對(duì)運(yùn)算放大器的工作影響很大,溫度發(fā)生變化,“零”點(diǎn)漂移,使得工作點(diǎn)不穩(wěn)定,直接影響了變送器的精度和可靠性。
(4)變送器整定值選取的影響 變送器的整定值雖然在選取時(shí)盡可能接近滿(mǎn)值,但實(shí)際使用時(shí)變送器往往不能工作在線(xiàn)性區(qū)而造成誤差。
(5)阻抗不匹配造成的誤差影響
(6)系統(tǒng)不平衡的影響 常規(guī)變送器計(jì)算功率一般近似認(rèn)為系統(tǒng)是平衡的,但實(shí)際上是不平衡的,系統(tǒng)的這種不平衡往往也對(duì)變送器的精度產(chǎn)生影響