工作原理
電位傳送器的核心原理是基于傳感器將被測(cè)物理量(如壓力、溫度、位移等)轉(zhuǎn)換為與之成比例的電位變化,然后通過電子電路對(duì)該電位信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)理和轉(zhuǎn)換,使其成為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)(如 4 - 20mA 電流信號(hào)或 0 - 10V 電壓信號(hào)),以便于遠(yuǎn)距離傳輸和被其他設(shè)備(如控制器、顯示器等)接收和處理。
結(jié)構(gòu)組成
傳感器部分:用于感知被測(cè)物理量并將其轉(zhuǎn)化為電位信號(hào)。例如,壓力傳感器中的彈性元件在受到壓力作用時(shí)會(huì)發(fā)生變形,進(jìn)而使與之相連的電阻元件阻值發(fā)生變化,產(chǎn)生相應(yīng)的電位變化;溫度傳感器中的熱敏電阻會(huì)隨著溫度的變化而改變電阻值,從而引起電位的變化。
信號(hào)調(diào)理電路:對(duì)傳感器輸出的微弱電位信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、線性化等處理,以提高信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,使其符合后續(xù)傳輸和處理的要求。信號(hào)調(diào)理電路通常包括放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等組件。
傳輸模塊:將經(jīng)過調(diào)理的信號(hào)進(jìn)行傳輸,可采用有線傳輸方式(如電纜)或無線傳輸方式(如藍(lán)牙、ZigBee、GPRS 等),將信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的控制中心或其他接收設(shè)備。
類型特點(diǎn)
模擬電位傳送器:輸出模擬信號(hào),如電壓或電流信號(hào),具有較高的精度和分辨率,適用于對(duì)連續(xù)變化的物理量進(jìn)行測(cè)量和控制。但模擬信號(hào)在傳輸過程中容易受到干擾,傳輸距離有限。
數(shù)字電位傳送器:將電位信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理,具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、易于與計(jì)算機(jī)等數(shù)字設(shè)備接口等優(yōu)點(diǎn)。不過,數(shù)字電位傳送器的成本相對(duì)較高,對(duì)傳感器和信號(hào)處理電路的要求也較為嚴(yán)格。
應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)過程控制:用于監(jiān)測(cè)和控制各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的物理量,如溫度、壓力、流量、液位等,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
環(huán)境監(jiān)測(cè):可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中的溫度、濕度、酸堿度等參數(shù),將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為電位信號(hào)并傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心,以便及時(shí)了解環(huán)境變化情況,采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施。
電子測(cè)量?jī)x器:在各類電子測(cè)量?jī)x器中,電位傳送器可將被測(cè)電量或非電量轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量和顯示的電信號(hào),如電壓表、電流表、示波器等儀器中都可能用到電位傳送器。