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传感器是一类器件或装置的统称,其核心功能是接收规定的被测量信号,并依照特定规律将其转换为可利用的输出信号。这类装置通常由敏感元件与转换元件两大部分构成。值得注意的是,当传感器的输出信号符合规定的标准信号规格时,它便有了另一个名称 ——变送器。 从概念界定来看,变送器的核心作用是将非标准电信号转换为标准电信号;而传感器的主要功能,则是将物理信号(如今也涵盖其他类型信号,并非局限于传统认知中的物理量)转化为电信号。在仪表领域,还有 “一次仪表” 和 “二次仪表” 的区分:一次仪表指的是安装在现场的测量仪表或基地控制表;二次仪表则是借助一次仪表输出的信号,实现控制、显示等附加功能的仪表设备。
事实上,传感器与变送器的概念最初源于热工仪表领域。在这一范畴内,传感器的作用是将温度、压力、液位、物料特性、气体特性等非电物理量转化为电信号,或者直接将压力、液位等物理量传输至变送器。而变送器的核心功能有两个:一是将传感器采集到的微弱电信号进行放大,以便于远距离传输或驱动控制元件;二是将传感器输入的非电量直接转换为电信号,同时进行放大处理,使其成为可用于远方测量和控制的信号源。根据实际应用需求,变送器还可将模拟信号转换为数字信号。可以说,传感器与变送器共同构成了自动控制系统中的监测信号源,并且不同类型的物理量,往往需要搭配专用的传感器和对应的变送器。 不过,也存在一些特殊类型的变送器,它们并非将物理量转换为电信号。例如,某类锅炉水位计所使用的 “差压变送器”:它通过仪表管,将液位传感器下部的水与上部蒸汽的冷凝水分别输送至变送器的波纹管两侧,利用波纹管两侧形成的差压,驱动机械放大装置,最终通过指针来指示锅炉水位,属于一种远方指示仪表。此外,将电气模拟量转换为数字量的装置,在广义上也可被称为变送器。 |
