一、温度变送器的基本原理
温度变送器是一种将温度信号转换为标准信号输出的装置。它通过测量温度传感器(如热电偶、热电阻等)的电位变化来获取温度信息,并将其转换为对应的电流信号或电压信号输出。
二、温度传感器的选择
温度变送器中常用的温度传感器有热电偶和热电阻。热电偶是利用两种不同金属导线的热电动势差来测量温度变化的传感器,具有广泛的温度测量范围和较好的线性特性。热电阻则是根据金属导线电阻随温度变化的规律来测量温度的传感器,通常使用铂金(Pt)作为测温元件。
三、测温元件信号处理
测温元件输出的信号通常较小,需要进行信号放大和非线性校正处理。温度变送器中的运算放大器能够将微弱的信号放大到标准信号范围内,同时通过非线性校正电路对信号进行修正,以提高测温的准确性。
四、信号转换
经过信号放大和校正之后的信号需要进行转换,常见的转换方式有模拟转模拟(电流信号或电压信号)和模拟转数字(如RS485数字信号输出)。其中,4~20mA电流信号和0-5V/0-10V电压信号是常见的转换方式。
五、其他功能及保护
为了确保温度变送器的稳定性和可靠性,还需要具备稳压滤波、恒流及反向保护等功能。稳压滤波电路能够在电源稳压的条件下,滤除电源中的噪声干扰;恒流及反向保护电路能够保护温度变送器不受输入信号的干扰,确保输出信号的准确性。
六、应用领域
温度变送器广泛应用于工业自动化控制系统中,用于测量和控制各种工业过程中的温度。例如,石化、电力、冶金、煤炭等行业的炉温测量、环境温度监测等。同时,温度变送器也可用于实验室、医疗设备以及一些家用电器中。
七、其他温度传感器
除了热电偶和热电阻,还有其他一些温度传感器,如红外线温度传感器、微波传感器等。它们利用不同的原理来测量温度,具有一定的特点和适用范围。
通过以上介绍,我们对温度变送器的工作原理有了基本的了解。温度变送器通过测温元件进行温度测量,经过信号处理和转换后输出标准信号,广泛应用于各个领域的温度测量和控制中。