송신기는 기기, 계기, 산업 자동화 분야에서 중요한 역할을 한다. 센서와 달리 트랜스미터는 비전기를 측정 가능한 전원으로 변환할 수 있을 뿐만 아니라 확대 작용도 합니다.
압력 트랜스미터:
압력 트랜스미터는 차압 트랜스미터라고도 하며 주로 로드셀, 모듈 회로, 디스플레이 헤더, 하우징 및 프로세스 커넥터로 구성됩니다. 수신되는 가스, 액체 등의 압력 신호를 표준 전류, 전압 신호로 변환하여 경보, 레코더, 조절기 등 2 차 계기를 측정, 지시 및 프로세스 조정으로 공급합니다.
압력 트랜스미터의 측정 원리는 프로세스 압력과 참조 압력이 통합 실리콘 압력에 민감한 구성요소의 양끝에 각각 작용하여 실리콘 변형 (변위는 매우 작고 미크론만) 을 일으켜 실리콘 칩에 반도체 공정으로 만든 전체 동적 휘트 스톤 브리지가 외부 전류 소스 구동 하에서 압력에 비례하는 mV 전압 신호를 출력하도록 하는 것입니다. 실리콘 소재의 우수한 강도로 인해 출력 신호의 선형성과 변화 지수가 모두 높다. 작동 시 압력 트랜스미터는 측정된 물리적 양을 밀리볼트급 전압 신호로 변환하여 확대율이 높은 차동 증폭기로 전송하여 온도 이동을 서로 상쇄할 수 있습니다. 전압-전류 변환을 통해 확대된 신호를 해당 전류 신호로 변환한 다음 비선형 보정을 수행하여 입력 압력에 선형으로 대응하는 표준 전류-전압 신호를 생성합니다.
압력 트랜스미터는 압력 측정 범위에 따라 일반 압력 트랜스미터 (0.00 1mpa ~ 20mp3) 와 차동 압력 트랜스미터 (0 ~ 30kpa) 로 나눌 수 있습니다.
통합 온도 트랜스미터:
통합 온도 트랜스미터는 일반적으로 온도 프로브 (열전쌍 또는 열 저항 센서) 와 이중 선 솔리드 스테이트 전자 장치로 구성됩니다. 온도 프로브는 고체 모듈로 배선함에 직접 설치되므로 통합 변이기가 형성됩니다. 통합 온도 트랜스미터는 일반적으로 열 저항과 열전쌍 두 가지로 나뉜다.
열 저항 온도 트랜스미터는 기준 장치, R/V 변환 장치, 선형 회로, 역방향 보호, 전류 제한 보호 및 V/I 변환 장치로 구성됩니다. 온도 측정의 열 저항 신호가 변환되어 확대된 후 선형 회로로 온도와 저항의 비선형 관계를 보정하고, V/I 변환 회로에서 측정된 온도와 선형 관계를 이루는 4 ~ 20 mA 의 정전류 신호를 출력합니다.
열전쌍 온도 트랜스미터는 일반적으로 참조 소스, 콜드 엔드 보정, 확대 장치, 선형화 처리, V/I 변환, 디커플링 처리, 역방향 보호, 전류 제한 보호 등의 회로 단위로 구성됩니다. 열전대에서 발생하는 열전세는 냉단 보정을 통해 증폭되고, 선형 회로를 통해 열전세와 온도의 비선형 오차를 제거하고, 마지막으로 증폭하여 4 ~ 20 mA 전류 출력 신호로 변환한다. 열전쌍 단선으로 인한 온도 제어 고장으로 인한 사고를 방지하기 위해 트랜스미터에는 전원 차단 보호 회로도 장착되어 있습니다. 열전대가 손상되거나 연결이 불량한 경우 송신기는 최대 출력 값 (28mA) 을 출력하여 기기의 전원을 차단합니다.
본 발명은 간단한 구조, 와이어 절약, 출력 신호, 간섭 방지, 선형성, 디스플레이 계기 단순성, 고체 모듈의 내진 방습, 역방향 보호 및 전류 제한 보호, 안정적인 작동 등의 장점을 갖추고 있습니다.
통합 온도 트랜스미터의 출력은 통합 4 ~ 20mA 신호입니다. 컴퓨터 시스템이나 기타 일반 기기와 함께 사용할 수 있습니다. 사용자 요구 사항에 따라 방폭형 또는 방화 계량기를 만들 수도 있습니다.
액체 레벨 트랜스미터:
1, 플로트 레벨 트랜스미터
플로트 레벨 트랜스미터는 자성 플로트, 측정 컨딧, 신호 장치, 전자 장치, 배선함 및 장착 부품으로 구성됩니다.
자성 부구의 비중은 일반적으로 0.5 보다 작으며, 액면 위에 떠서 측정관을 따라 위아래로 이동할 수 있다. 도관 안에는 측정된 수위 신호를 외부 자기장의 작용에 따라 수위 변화에 비례하는 저항 신호로 변환하고 전자 장치를 4 ~ 20mA 또는 기타 표준 신호 출력으로 변환하는 측정 요소가 장착되어 있습니다. 변이기는 모듈형 회로로 내산성, 습기, 충격, 내식성 등의 장점을 가지고 있습니다. 이 회로에는 최대 출력 전류가 28mA 를 초과하지 않도록 하는 정전류 피드백 회로와 내부 보호 회로가 포함되어 있어 전원을 안정적으로 보호하고 2 차 계기 손상을 방지합니다.
2. 부동 단순 액체 레벨 트랜스미터
플로트 레벨 트랜스미터는 아르키메데스 부력의 원리에 따라 자기 부상자를 플로트로 바꾸는 것이다. 플로트 레벨 트랜스미터는 작은 금속 박막 변형 감지 기술을 사용하여 레벨, 경계 또는 밀도를 측정합니다. 작업하는 동안 필드 키를 누르면 일반적인 설정 작업을 수행할 수 있습니다.
정압 또는 액체 레벨 트랜스미터
송신기는 정수압의 측정 원리에 따라 작동한다. 일반적으로 실리콘 압력 센서를 사용하여 측정된 압력을 전기 신호로 변환하고, 확대 회로를 통해 확대하고, 보상 회로를 보정하여 4 ~ 20ma 또는 0 ~ 10ma 의 전류 모드로 출력합니다.
용량 성 액체 레벨 트랜스미터:
용량 성 액체 레벨 트랜스미터는 산업 기업의 생산 공정 측정 및 제어에 적합하며 주로 장거리 연속 측정 및 전도성 및 비전도성 매체의 액체 레벨 또는 분말 고체 레벨을 나타내는 데 사용됩니다.
용량 성 액체 레벨 트랜스미터는 용량 성 센서와 전자 모듈 회로로 구성됩니다. 4 ~ 20ma 이중선 정전류 출력을 기반으로 합니다. 변환 후 3 선 또는 4 선 출력, 출력 신호는 1 ~ 5v, 0 ~ 5v, 0 ~ 10ma 등의 표준 신호를 형성합니다. 콘덴서 센서는 절연 전극과 측정 매체가 장착된 원통형 금속 컨테이너로 구성됩니다. 재료 레벨이 상승할 때 비전도성 재료의 전기 상수가 공기보다 현저히 낮기 때문에 콘덴서는 자재 높이에 따라 변한다. 송신기의 모듈 회로는 참조 소스, 펄스 폭 변조, 변환, 정전류 확대, 피드백 및 제한 흐름으로 구성됩니다. 펄스 폭 변조 원리를 이용한 측정의 장점은 주파수가 낮고, 주변 구성 요소에 무선 간섭이 있고, 안정성이 좋고, 선형도가 좋으며, 눈에 띄는 온도 표류가 없다는 것이다.
초음파 송신기:
초음파 송신기는 일반 초음파 송신기 (헤더 없음) 와 통합 초음파 송신기로 나뉘며, 일반적으로 통합 초음파 송신기로 나뉜다.
통합 초음파 센서는 LCD 모니터와 같은 헤더와 프로브로 구성됩니다. 4 ~ 20mA 신호를 직접 출력하는 송신기는 크기가 작고 무게가 가벼우며 가격이 낮은 소형 민감한 요소 (프로브) 와 전자 회로입니다. 초음파 트랜스미터는 액체 레벨 측정에 사용할 수 있습니다. 물위 측정과 운하와 개수로의 유량 측정으로 거리를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.
안티몬 전극 산도 트랜스미터;
전극 산도 트랜스미터는 PH 감지, 자동 청소, 전기 신호를 하나로 변환하는 산업용 온라인 분석 기기입니다. 그것은 플루토늄 전극과 기준 전극으로 구성된 PH 측정 시스템이다. 측정 할 산성 용액에서 안티몬 전극 표면은 삼산화 안티몬 산화물 층을 형성하여 금속 안티몬 표면과 삼산화 안티몬 사이에 전위차를 형성합니다. 전세차는 삼산화 이산화탄소의 농도에 달려 있으며, 이는 측정 중인 산 용액 중 수소 이온의 적정에 해당한다. 적당량의 안티몬, 삼산화 안티몬, 수용액을 모두 1 으로 간주한다면, 니스터 공식을 사용하여 전극 전위를 계산할 수 있다.
전극 산도 변이기의 고체 모듈 회로는 두 부분으로 구성되어 있다. 현장 작업의 안전을 위해 전원 공급 장치 부분은 AC 24V 를 사용하여 2 차 계기에 전원을 공급합니다. 이 전원 공급 장치는 청소 모터에 구동 전원을 공급할 뿐만 아니라 전류 변환 장치를 통해 전송 회로에 적합한 DC 전압으로 변환해야 합니다. 두 번째 부분은 센서가 전달한 참조 신호와 PH, 산도 신호를 확대한 후 기울기 조정 및 위치 조정 회로로 보내 신호의 내부 저항을 줄이고 조정하는 측정 송신 회로입니다. 확대된 PH 신호와 온도가 보상됩니다.
신호가 겹쳐서 변환 회로로 전송됩니다. 마지막으로 PH 값에 해당하는 4 ~ 20mA 정전류 신호를 2 차 계기로 출력하여 PH 값을 표시하고 제어합니다.
산, 알칼리 및 염 농도 트랜스미터;
산, 알칼리, 소금의 농도 변이기는 용액의 전도율을 측정하여 농도를 결정한다. 산업 과정에서 수용액 중 산, 알칼리, 소금의 농도를 온라인으로 지속적으로 감지할 수 있다. 이 트랜스미터는 주로 보일러 급수 처리, 화학용액 제비, 환경보호 등 공업 생산 과정에 쓰인다.
산염기 농도 변이기는 일정 범위 내에서 산 알칼리 용액의 농도가 전도율에 비례한다는 원리로 작동한다. 그래서 산 알칼리 농도는 용액의 전도율을 측정해야만 알 수 있다. 측정된 용액이 특수 컨덕턴스 풀로 유입될 때 전극 극화와 분포 커패시턴스를 무시하면 순수 저항과 동등할 수 있습니다. 정전압 AC 가 흐를 때, 그 출력 전류는 전도율과 선형관계를 이루며, 전도율은 용액 중의 산 알칼리의 농도에 비례한다. 따라서 용액 전류만 측정하면 산, 알칼리, 소금의 농도를 계산할 수 있다.
산염기 농도 변이기는 주로 컨덕턴스 풀, 전자 모듈, 디스플레이 계기 및 하우징으로 구성됩니다. 전자 모듈 회로는 인센티브 전원, 컨덕턴스 풀, 컨덕턴스 증폭기, 위상 감지 정류기, 복조기, 온도 보상, 과부하 보호 및 전류 변환으로 구성됩니다.
전도도 트랜스미터:
용액의 전도율 값을 측정하여 이온 농도를 간접적으로 측정하는 과정계 (통합 트랜스미터) 로, 산업 과정에서 수용액의 전도율을 온라인으로 지속적으로 감지할 수 있다.
전해질 용액은 금속 도체처럼 전기의 좋은 도체이기 때문에 전류가 전해질 용액을 통과할 때 저항이 있어야 하며 옴의 법칙에 부합한다. 액체의 온도 저항 특성은 금속 도체와 반대로 음의 온도 특성을 가지고 있다. 금속 도체와 구별하기 위해 전해질 용액의 전도율은 전도율 (저항의 역수) 또는 전도율 (저항률의 역수) 으로 표시됩니다. 서로 절연된 두 개의 전극이 하나의 컨덕턴스 풀을 구성할 때, 테스트할 용액을 중간에 놓고 정전압 AC 를 통과하면 전류 회로가 형성된다. 전압과 전극 크기가 고정되면 회로 전류와 전도율 사이에 일정한 함수 관계가 있다. 이렇게 하면 테스트 중인 용액에서 흐르는 전류를 측정하여 테스트 중인 용액의 전도율을 측정할 수 있다.
컨덕턴스 트랜스미터의 구조와 회로는 산, 알칼리, 소금 농도 트랜스미터와 동일합니다.
스마트 트랜스미터:
스마트 변이기는 센서와 마이크로프로세서 (마이크로컴퓨터) 로 구성되어 있다. 마이크로프로세서의 컴퓨팅 및 저장 기능을 최대한 활용하여 테스트된 신호의 조절 (예: 필터, 확대, A/D 변환 등) 을 포함한 센서 데이터를 처리할 수 있습니다. ), 데이터 표시, 자동 보정 및 자동 보정 등
마이크로프로세서는 스마트 송신기의 핵심이다. 측정 데이터를 계산, 저장 및 처리할 수 있을 뿐만 아니라 피드백 루프를 통해 센서를 조정하여 수집된 데이터를 최적화할 수 있습니다. 마이크로프로세서는 다양한 소프트웨어와 하드웨어 기능을 갖추고 있기 때문에 기존 송신기가 수행하기가 어려운 작업을 수행할 수 있습니다. 따라서 스마트 트랜스미터는 센서 제조의 어려움을 줄이고 센서 성능을 크게 향상시킵니다. 또한 지능형 송신기에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
1, 소프트웨어를 통해 센서의 비선형, 온도 드리프트 및 시간 드리프트를 자동으로 보정하는 자동 보정 기능을 갖추고 있습니다.
2, 자체 진단, 전원 공급 후 센서 자체 테스트, 센서 각 부분이 정상인지 확인 및 판단
3, 데이터 처리는 편리하고 정확하며, 통계 처리, 예외 제거 등과 같은 내부 프로그램에 따라 자동으로 데이터를 처리할 수 있습니다.
4, 양방향 통신 기능이 있습니다. 마이크로프로세서는 센서 데이터를 수신 및 처리할 수 있을 뿐만 아니라 센서에 정보를 전달하여 측정 프로세스를 조정하고 제어할 수 있습니다.
5. 정보를 저장하고 기억할 수 있으며 센서의 특성 데이터, 구성 정보 및 보상 특성을 저장할 수 있습니다.
6. 디지털 출력 인터페이스 기능을 갖추고 있어 출력 디지털 신호를 컴퓨터 또는 필드 버스에 쉽게 연결할 수 있습니다.
이중선 트랜스미터:
이중선 시스템은 현장 송신기와 제어실에 두 개의 선으로만 연결된 기기입니다. 이 두 선은 전원 코드와 신호 케이블입니다.
2 선제는 3 선제 (양수 전원 코드 1 개, 신호 케이블 2 개 중 하나는 ***GND) 와 4 선제 (양수 및 음수 전원 코드 2 개, 신호 케이블 2 개 중 하나는 ***GND) 에 비해 측정 정확도가 낮습니다.
열 저항은 온도 변화를 저항 변화로 변환하는 주요 구성 요소입니다. 일반적으로 전기 저항 신호는 와이어를 통해 컴퓨터 제어 장치나 기타 1 차 계기로 전송해야 합니다. 산업용 열 저항은 생산 현장에 설치되어 제어실과 일정한 거리가 있기 때문에 열 저항의 지시선은 측정 결과에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
회로 시스템 분류:
2 선제: 열 저항의 양쪽 끝에 와이어를 연결하여 저항 신호를 유도하는 방법을 2 선제라고 합니다. 이 지시선 방법은 간단하지만 연결된 와이어에 지시선 저항 R 이 있어야 하기 때문에 R 의 크기는 와이어의 재료와 길이와 관련이 있기 때문에 이 지시선 방법은 측정 정확도가 높지 않은 경우에만 적용됩니다.
3 선제: 열 저항의 루트 한쪽 끝에는 지시선이 하나, 다른 쪽 끝에는 두 개의 지시선이 연결되어 있으며, 이를 3 선제라고 합니다. 이 방법은 일반적으로 브리지와 함께 사용되어 지시선 저항의 영향을 더 잘 제거하며 산업 공정 제어에서 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.
4 선제: 열 저항 루트 양쪽 끝에 두 개의 와이어를 연결하는 방법을 4 선제라고 합니다. 이 중 두 개의 와이어는 열 저항에 일정한 전류 I 를 제공하고 R 을 전압 신호 U 로 변환한 다음 다른 두 개의 와이어를 통해 U 를 2 차 계기로 안내합니다. 이 지시선 모드는 지시선의 저항 영향을 완전히 제거하며 주로 고정밀 온도 감지에 사용됩니다.
열 저항은 세 줄로 연결되어 있다. 3 선제를 채택하여 연결선 저항으로 인한 측정 오차를 없앴다. 이것은 열 저항을 측정하는 회로가 일반적으로 불균형전교이기 때문이다. 열 저항은 브리지의 다리 저항으로, 열 저항에서 중앙 제어실까지 연결 선이 다리 암 저항의 일부가 되는 것은 알 수 없는 일이다.
그리고 주변 온도에 따라 변하여 측정 오차가 발생합니다. 3 선제로, 한 컨덕터는 브리지의 전원 끝에 연결되고, 다른 두 개의 컨덕터는 각각 열 저항이 있는 다리 팔과 인접한 다리 팔에 연결되어 있어 와이어 저항으로 인한 측정 오차가 제거됩니다.
이중선 시스템의 이점:
1, 기생 열전쌍 및 저항 압력 강하에 취약하지 않고 와이어를 따라 온도를 따라 이동하므로 매우 저렴하고 얇은 와이어를 사용할 수 있습니다. 상당한 케이블 및 설치 비용을 절감할 수 있습니다.
2. 전류 소스의 출력 저항이 충분히 클 때 자기장 결합 감지 와이어 회로의 전압은 큰 영향을 미치지 않습니다. 간섭 소스가 생성하는 전류가 작기 때문에 일반적으로 트위스트 페어 (twisted pair) 를 사용하면 간섭을 줄일 수 있습니다. 3 선제와 4 선제는 반드시 차폐선을 사용해야 하며, 차폐선의 차폐층은 적절하게 접지해야 한다.
용량 성 간섭은 수신기 저항과 관련된 오류를 일으킬 수 있습니다. 4 ~ 20mA 이중선 회로의 경우 수신기 저항은 일반적으로 250ω (샘플 UOUT = 1 ~ 5V) 이며, 너무 작아 뚜렷한 오차가 발생하지 않습니다. 따라서 허용되는 와이어 길이는 전압 원격 측정 시스템보다 더 길고 더 멀다.
4. 각 개별 읽기 장치 또는 기록 장치는 서로 다른 선 길이의 서로 다른 채널 사이를 전환할 수 있으며, 선 길이가 다르기 때문에 정밀도의 차이가 발생하지 않아 분산 수집을 가능하게 합니다. 분산 수집의 장점은 분산 수집, 중앙 집중식 제어입니다. ....
5. 0 평평용 4mA 는 개방 단락 또는 센서 손상 (0mA 상태) 을 쉽게 판단할 수 있습니다.
6. 양선 수출구에 낙뢰 보호 및 서지 보호기 1 ~ 2 개를 추가하는 것은 매우 쉬워 낙뢰 보호에 도움이 된다.
3 선, 4 선 트랜스미터는 이러한 장점을 갖추지 못하고 2 선 트랜스미터로 대체될 예정이며, 이는 해외 업계 추세와 트랜스미터 칩의 수급 상황을 알 수 있다. 전류 트랜스포머는 사용시 현장 장비의 전원 코드에 설치되며, 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 핵심으로하는 모니터링 시스템은 장비 현장에서 멀리 떨어진 모니터링 실에 위치하며, 둘 사이의 거리는 일반적으로 수십 ~ 수백 미터 이상입니다. 장비 현장 환경이 열악하여 강한 전기 신호는 각종 전자기 간섭을 일으키고, 번개 감지는 강한 서지 펄스를 발생시킨다. 이 경우, 단일 칩 마이크로 컴퓨터 응용 시스템이 직면 한 까다로운 문제 중 하나는 열악한 환경에서 장거리 및 안정적으로 작은 신호를 전송하는 방법입니다.
2 선제 전류 변압기의 출력은 4 ~ 20 mA 로 250ω의 정밀 저항을 통해 1 ~ 5 V 또는 2- 10V 의 아날로그 전압 신호로 변환됩니다. 디지털 신호로 변환하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 시스템이 열악한 산업 현장에서 장기간 사용된다면 하드웨어 시스템의 보안과 신뢰성을 고려해야 한다. 시스템의 입력 모듈은 전압 변환 장치 LM23 1 아날로그 전압 신호를 주파수 신호로 변환하고 광전 커플러 TL 1 17 격리 아날로그 및 디지털 신호를 사용합니다.
동시에 아날로그 신호 처리 회로와 디지털 신호 처리 회로는 두 개의 별도 전원 공급 장치를 사용하여 아날로그 및 디지털 분리를 통해 시스템 보안을 향상시킬 수 있습니다. 주파수 변환 장치 LM23 1 도 고주파 간섭 방지 효과가 있습니다.
단일 칩 마이크로 컴퓨터로 제어되는 많은 응용 프로그램에서 송신기는 단일 칩 마이크로 컴퓨터로 직접 측정할 수 없는 신호를 단일 칩 마이크로 컴퓨터로 처리할 수 있는 전기 아날로그 신호 (예: 전류 트랜스미터, 압력 트랜스미터, 온도 트랜스미터, 유량 트랜스미터 등) 로 변환하는 데 사용됩니다.
초기 트랜스미터는 대부분 전압 출력형이었습니다. 즉, 테스트된 신호가 0-5V 전압 출력으로 변환되어 연산 증폭기의 직접 출력이며 신호 전력은 다음과 같습니다.
전압 출력 송신기는 전파 방해 방지 능력이 부족하여 선로가 파손되어 정확도가 얼마나 높은지는 말할 것도 없다. 간혹 출력되는 DC 전압이 AC 성분을 겹쳐서 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 오판을 일으키고, 제어 오류가 발생하거나, 심할 때 심지어 설비를 손상시킬 수도 있다. 0-5V 의 출력은 장거리 전송을 할 수 없으며 장거리 전송 후 회선 압력 강하가 크고 정확도가 크게 떨어집니다. ADC, PLC 및 DCS 의 많은 입력 신호 포트는 4-20mA 양선제 전류 출력 송신기로 만들어졌습니다.