1.2.i.2、变送器：能输出标准信号的传感器称变送器。

例如4-20mA、0-10mA、空气压力20-100KPa。

3.转换器：输出非标准信号的传感器，必须和特定的仪表或装置配套，才能实现检测或调节功能。

例如频率转换器就能把交率或脉冲频率转换成直流电流4-20mA或0-10mA。

不同标准之间也可以互换，如电/气，等。

4.测量范围：能够按规定的精度进行传感或变送的被测变量的范围叫测量范围。

5.零点迁移：如果测量范围改变的结果是输入输出之间特性曲线有平移而斜率不变则成为零点迁移。

（不改变测量灵敏度）6.量程迁移：如果测量范围改变的结果是输入输出之间特性曲线斜率发生变化，，它的起点并不改变则称为量程迁移。

（灵敏度随之改变）7.死区：输入的变化小到一定程度后不足以引起输出量的改变，因而出现某个范围，在这个范围里灵敏度为零。

8.重复性与再现性：在同一工作条件下，对同一输入值，按同一方向多次测量的输出值之间的一致程度，称为重复性。

/上升曲线（从零点到满量程）与下降曲线（从满量程到零点）间选其离散程度最大之点称为再现性。

a)重复性与再现性都用全量程范围输出的百分数表示。

数字越小说明质量越高。

9.干扰与噪声的区别：噪声是绝对的，它的产生或存在不受接收者的影响，是独立的，与有用信号无关。

干扰是相对有用信号而言的，只有噪声达到一定数值、它和有用信号一起进入传感器系统并影响其正常工作才形成干扰。

a)噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，于扰是噪声之果，是一个量变到质变的过程。

b)干扰在满足一定条件时，可以消除。

噪声在一般情况下，难以消除，只能减弱。

10.噪声形成干扰必需具备三个条件，即三要素。

这三要素是有噪声源、有对噪声敏感的接收电路和噪声源到接收电路之间的辐合通道。

三要素之间联系如图所示:11.12.温度13.热电偶a)不同材质的两根导线互相焊接起来，将此焊点置于被测温度下，两根导线的另一端可出现电动势，其值与被测温度有确定的关系，此温度传感器称为热电偶。

b)热电偶所提供的信号为“热电动势”，它是至多不超过几十毫伏的微小直流电动势。

其电动势与导体的粗细及长短无关，与导体的材质与冷端温度有关。

c)补偿导线：使用在一定温度下与该热电偶热电特性相同的廉价导线将冷端移至温度恒定区域。

；补偿导线的极性与热电偶必须一致，否则将使误差增大。

d)冷端补偿方法：冰点槽法、计算修正法、零点迁移法、冷端补偿器法、软件处理法。

e)热电偶的串并联：特殊情况下热电偶可以串并联，但只限同一材质构成的多个热电偶，并且其冷端应在同一温度下。

1，同极性串联：增强信号、测多个测点的平均温度。

如辐射高温计，热电偶串联时电动势是单个热电偶的很多倍。

各测点温度不同时，串联的总电动势反映的是平均温度。

2，反极性串联时测温差，以某个测点为标准，反映出其余各点的温差。

3，时间常数不等的两热电偶反极性串联：测温度变化速度。

当温度恒定不变时总热电势为零，变化越快输出信号越大。

4，同极性并联：也是测平均温度。

但各热电偶的电阻、时间常数也应相等。

f)使用要点：1，套管导热及插入深度都可能引起误差。

2，与热电偶相匹配的仪表必须是高输入阻抗的，保证不从热电偶取电流，否则测出的是端电压而不是电动势。

3，应注意寄生电动势的误差。

因为热电动势很小，如果导线、接线端子、切换开关的金属材质不同而有接触电动势或因温度分配不均而有温差电动势都会对结果产生影响。

g)常用分度号：S（铂铑10-铂）、B（铂铑30-铂铑6）、K（镍铬-镍硅）、T（铜-康铜）。

14.（二）热电阻（RTD）15.与热电偶相比有以下特点：同温度条件下输出信号大，易于测量；测电阻必须借助外部电源，停止供电就不能工作。

热电偶是发电式传感器，两端温度不同时就会产生热电势；同类材料制成的电阻没电偶测温上限高。

但下限电阻更高。

（-250：0）16.热电阻对温度的响应是阻值的增量，必须借助桥式电路或其他措施，将其视阻值减掉才能得到反映被测温度的电阻增量。

热电偶对温度的响应是全部热电动势。

17.三线、四线制：为避免或减少导线电阻对测温的影响，工业电阻多半采用三线制接法，即热电阻的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线。

；四线制和电位差计配合使用是测量热电阻比较完善的办法，它不受任何条件的约束，只要保证恒流源的电流稳定就能消除连接导线电阻对测量的影响。

a)压力18.工程技术上所称的“压力”实质上就是物理学里的压强，是指流体垂直作用于容器壁面的单位面积上的力。

P=F/S19.压电传感器：经“人工极化”（在120℃以上施加直流电场，然后冷却到120℃以下，则在外加电场的吸引下，迫使晶格和电畴取向一致，一旦降到常温，极化方向就被冻结不能改变了。

）的压电物质一端带正电一端带负电，但任何仪表都测不出带电的迹象。

但使用高输入阻抗的仪表接在压电物质两个表面，施加外力时就会测出电荷的流动。

20.压电物质也叫“铁电性”物质，最常用的压电物质是压电陶瓷。

不能设想在压电物质上长久地压以重块而持续不断的发电，因为所释放出来的电荷很快便消失了，静止的重块不对外做功，当然也就不提供能量。

由此可见，压电原理是不能测量恒定压力（静态压力）的，它只能反映变动的压力（动态压力）。

21.压电原件内阻极高，必须防止表面漏电。

通常采用两片相同的原件，使其极性反向相叠，由夹在中间的铜片作为一个电极，最外面的两个表面作为另一个电极。

这样，中央电极处于悬空状态，可用有良好绝缘的导线引出。

22.灵巧型压力变送器(smart transmit)：CPU由ROM、PROM、RAM、EEPROM组成。

a) ROM 中存有微处理器工作的主程序，它是通用的。

b) PROM 里所存的内容则根据每台变送器的压力特性、温度特性而有所不同。

还包括传感器所允许的整个工作参数范围内的输入输出特性数据。

以便用户对量程或测量范围有灵活迁移的余地。

c) RAM 是微处理器运算过程中必不可少的存储器，它也是通过现场通信器对变送器进行各项设定的记忆硬件。

例如对变送器的标号，测量范围、线形或开方输出、阻尼时间常数、零点或量程校准等。

d) EEPROM 是RAM 的后备存储器，它试点可擦除该写的PROM 。

在正常工作期间，其中内容和RAM 是一致的，但遇到意外停电，RAM 中的数据立即丢失，不过EEPROM 中的数据依然保留下来。

恢复供电之后，它自动地将所保存的数据转移到RAM 中，这样就不用后备电池也能保证原有数据不丢，否则每台变送器里都安后备电池是非常不方便的。

e) 数字输入输出接口I/O 作用，一方面使来自现场通信器的脉冲信号能从4-20mA直流信号导线上分离出来送入CPU ；另一方面使变送器的工作状态、已设定的各项数据、自诊断的结果、测量结果等送到现场通信的显示器上。

f) 现场通信器为便携式，既可在控制室接在某个变送器的信号线上远方设定或检查；也可到现场接在变送器的信号线端子上就地设定或检查，只要连接点与电源之间有不小于250欧电阻就能进行通讯，而变送器来的信号肯定要接在250欧电阻以便将4-20mA 变为1-5V 的联络信号。

g) 现场通信器的功能：23. 组态。

包括给变送器制定标号，测量范围、输出与输入的关系（线性或开方）、阻尼时间常数。

24. 测量范围的改变。

不需到现场调整。

25. 变送器的校准。

不必将变送器拆到实验室，也不需要专门设备便可校准零点和量程。

26. 自诊断。

包括组态的检查、通信功能检查、变送功能检查、参数异常检查，诊断结果以不同的形式在显示器上出现，便于维修。

27. 变送器输入输出显示。

以百分数显示当时的输出，以工程单位显示当时的输入。

28. 设定恒流输出。

这一功能是把变送器改为恒流源使用，可以在4-20mA 范围内输出某一直流电流，一边检查其它仪表的功能，这时输出电流恒定不变，与输入差压无关。

29.流量30.单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量，称“瞬时流量”。

在一定时间间隔内流过的流体总量，称“累积总量”。

根据计算流体数量的办法或单位不同可分为“质量流量”（Kg/h）与“体积流量”(m3/h)31.容积式流量计a)煤气表b)活塞式油量表。

液态物质的容积计量用活塞式流量计最为准确。

因为活塞面积不变根据行程和积压次数便可确定液体总容积。

液体密度变化很小，容积和质量有确定的关系。

c)腰轮流量计：也称“罗茨”流量计。

精度等级可达0.2 或0.5级。

其接管直径可达1500mm，瞬时流量可达250m3/h。

腰轮每转一周便产生一个脉冲信号，这就形成了腰轮流量传感器，再配以频率转换电路，得到直流电流0-10mA或4-20mA信号，成为流量变送器。

32.速度式流量计a)叶轮式。

举例：家用水表。

b)涡轮式。

33.差压流量计34.靶式及转子流量变送器i.靶式及转子流量变送器都是靠流体冲力工作的，但和速度式的不同，它没有高速旋转部件。

35.漩涡流量传感器与变送器。

i.风吹架空电线会发出声响，风速越大声音频率越高，这是由于气流流过电线后形成漩涡所致，利用这一现象可构成漩涡流量计。

在管道里装设柱状阻挡物，迫使流体流过柱状物之后形成两列漩涡i，根据漩涡出现的频率测定流量。

因为漩涡呈两列平行状，并且左右交替出现。

又如街道旁的路灯，故有“涡街”之称。

又因此现象首先被卡曼发现，也叫作“卡曼涡街”。

ii.使用前提是涡街稳定，不论阻力体是圆柱、方柱、三角柱都能达到稳定状态。

柱体积和形状的设计，一方面与漩涡频率的检测手段有关，另一方面要使漩涡尽量沿柱长方向同时产生，且同时与柱体分离，这样才便于得到稳定的漩涡，而且信噪比强，容易检测。

但柱长有限，靠近管道轴线处流速高，靠近管壁处流速低，沿柱长方向各处的漩涡产生不容易同步，合理的几何形状有利于同步分离。

iii.涡街频率的检测：目前已有很多方法，无非是利用漩涡的局部压力、密度、流速等的变化作用于敏感元件，产生周期性电信号，再经放大整形，得到脉冲方波。

电容检测法36.应力检测法37.热敏检测法38.超声监测法39.电磁及超声流量计40.电磁式：导体在磁场中运动切割磁力线，就会产生感应电动势，其方向由右手定则确定，其大小由感应强度B、导体在磁场内的长度L、导体运动速度v三者的乘积决定，这就是法拉第定律。

用公式表达即：1.E=kBLvb)电磁流量计所测流体必须具有导电性，其电导率必须大于10ˉ³S/m。

电磁流量计管道内无阻力部件，故对流体无附加阻力。

为了防止流体电解和电极被极化腐蚀，一般不采用直流磁场而用交流磁场。

由于感应电动势很小，一般为毫伏数量级，对抗干扰要求很高，必须妥善屏蔽。

41.超声式：超声波在流体中的传播速度与流体流动速度有关，据此可以实现流量测量。

这种方法不会造成压力损失，并且适合于大管径、非导电性、强腐蚀性的液体或气体流量的测量。