在工業(yè)生產(chǎn)過程中,溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測量中,熱電偶的應(yīng)用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點。另外,由于熱電偶是一種無源傳感器,測量時不需外加電源,使用十分方便,所以常被用作測量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。
熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。
(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(yuǎn)程傳輸,在使用屏蔽電纜信號線時可達(dá)數(shù)百米。電流信號的標(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。
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(yuǎn)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(jìn)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。
測量流體壓力的儀器。通常都是將被測壓力與某個參考壓力(如大氣壓力或其他給定壓力)進(jìn)行比較,因而測得的是相對壓力或壓力差。按工作原理不同可分為液柱式、彈性式和傳感器式3種形式。液柱式如U型管壓力計、排管壓力計等,是根據(jù)流體靜力學(xué)原理將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐褐叨刃盘?,常使用水、酒精或水銀作為測壓工質(zhì)。彈性式如包登管壓力計,將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥栽臋C(jī)械變形量,以指針偏轉(zhuǎn)的方式輸出信號。工業(yè)系統(tǒng)中多使用此類壓力計。壓力傳感器的原理是將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N電信號,如應(yīng)變式,通過彈性元件變形而導(dǎo)致電阻變化;壓電式,利用壓電效應(yīng)等。液柱式壓力計結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度和度都高,常用于校正其他類型壓力計,缺點是體積大、反應(yīng)慢、難于自動測量。彈性式壓力計使用方便、測壓范圍大,但精度較低,同樣不能自動測量。各種壓力傳感器均能小型化,比較和快速測量,尤能測量動態(tài)壓力,實現(xiàn)多點巡回檢測、信號轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)距離傳輸、與計算機(jī)相連接、適時處理等,因而得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。