變送器是從傳感器發(fā)展而來的,凡是能輸出標準信號的傳感器。標準信號是指物理量的形式和數(shù)量范圍都符合國際標準的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負載性質的影響,不存在相移問題等優(yōu)點,所以國際電工委員會(IEC)將電流信號 4mA~20mA(DC)和電壓信號 1V~5V(DC)確定為過程控制系統(tǒng)中模擬信號的統(tǒng)一標準。
變送器是基于負反饋原理工作的,它主要由測量部分、放大器和反饋部分組成。
測量部分用于檢測被測變量x,并將其轉換成能被放大器接受的輸入信號Zi(電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號)。反饋部分則把變送器的輸出信號y轉換成反饋信號Zf,再回送至輸入端。Zi與調零信號Zo的代數(shù)和同反饋信號Zf進行比較,其差值ε送入放大器進行放大,并轉換成標準輸出信號y。
實驗室經常用U形管汞壓力計測量從真空到外界大氣壓這一區(qū)間的壓力。雖然這種方法原理簡單、形象之光,但由于汞的毒害以及不便于遠距離觀察和自動記錄,因此這種壓力計逐漸被數(shù)字式電子壓力計所取代。數(shù)字式電子壓力計具有體積小、度高、操作簡單,便于遠距離觀測和能夠實現(xiàn)自動記錄等優(yōu)點,目前已經得到廣泛的應用。主要壓力傳感器、測量電路和電性指示器三部分組成。壓力傳感器主要由波紋管、應變梁和半導體應變片組成。
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)流體靜力學原理將壓力信號轉變?yōu)橐褐叨刃盘?,常使用水、酒精或水銀作為測壓工質。彈性式如包登管壓力計,將壓力信號轉變?yōu)閺椥栽臋C械變形量,以指針偏轉的方式輸出信號。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變?yōu)槟撤N電信號,如應變式,通過彈性元件變形而導致電阻變化;壓電式,利用壓電效應等。液柱式壓力計結構簡單,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、信號轉換、遠距離傳輸、與計算機相連接、適時處理等,因而得到迅速發(fā)展和廣泛應用。