热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中,热电偶的应用极为广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外,由于热电偶是一种无源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
(1)电压输出变送器具有恒压源的性质,PLC模拟量输入模块的电压输入端的阻抗很高,如果传输距离较远,微小的干扰信号电流在模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压,所以远程传送的模拟电压信号的抗干扰能力较差。但适合于将同一信号送到并联的多个仪表上,且安装简单,拆装其中某个仪表不会影响其他仪表的工作,对输出级的耐压要求降低,从而提高了仪表的可靠性。电压信号的范围为1~5 V、0~10 v、一10~10 V,首先为1~5 V、0~10 V。
(2)电流输出型变送器具有恒流源的性质,恒流源的内阻很大。PLC模拟量输入模块的输入为电流时,输入阻抗较低,线路上的干扰信号在模块上产生的干扰电压很低,所以模拟量电流信号适用于远程传输,在使用屏蔽电缆信号线时可达数百米。电流信号的标准为0~10 mA、0~20 mA、4~20 mA,为4~20 mA,0 mA通常被用作电路故障或电源故障指示信号。
电流信号传输与电压信号传输各有特点。电流信号适合于远距离传输,电压信号使仪表可采用“并联制”连接。因此在控制表系统中,进出控制室的传输信号采用电流信号,控制室内部各仪表间的联络采用电压信号,即连线的方式是电流传输、并联接收电压信号的方式。
测量流体压力的仪器。通常都是将被测压力与某个参考压力(如大气压力或其他给定压力)进行比较,因而测得的是相对压力或压力差。按工作原理不同可分为液柱式、弹性式和传感器式3种形式。液柱式如U型管压力计、排管压力计等,是根据流体静力学原理将压力信号转变为液柱高度信号,常使用水、酒精或水银作为测压工质。弹性式如包登管压力计,将压力信号转变为弹性元件的机械变形量,以指针偏转的方式输出信号。工业系统中多使用此类压力计。压力传感器的原理是将压力信号转变为某种电信号,如应变式,通过弹性元件变形而导致电阻变化;压电式,利用压电效应等。液柱式压力计结构简单,灵敏度和度都高,常用于校正其他类型压力计,缺点是体积大、反应慢、难于自动测量。弹性式压力计使用方便、测压范围大,但精度较低,同样不能自动测量。各种压力传感器均能小型化,比较和快速测量,尤能测量动态压力,实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等,因而得到迅速发展和广泛应用。