傳感器與變送器的組成

在科學實驗和工業生產過程中，為了對各種變（biàn）量進行檢測或控製，*先要把這些變量（liàng）轉換成（chéng）容易（yì）比較且便於傳送的信息，這就（jiù）要用到敏感元件、傳感器、變送器和轉換器。

1.敏感元（yuán）件（jiàn）

顧名思義（yì）,敏感元（yuán）件是能夠靈敏地感受被測變量並作出響應的元件。例如鉑電阻能感受溫度的升降而改變（biàn）其阻（zǔ）值，阻值的（de）變化就是對溫度升降的（de）響應，所以鉑電阻就是一種溫度敏感元件（jiàn）.又如彈性膜盒能感受（shòu）壓力的高低而引起形變，形變程度就是對（duì）壓力高低的響應，因此，彈性膜盒是一種壓力敏感元件（jiàn）。

為了獲得被測變量的精確數值，不僅要求（qiú）敏感元件對所測變量的響應足夠靈敏，還希望它不受或少受環境因素的影響。也就是說，敏感元件的輸（shū）出響應*好單值地取決於輸入被測變量。例如鉑（bó）電阻（zǔ）的阻值除受溫度影響外，也受應力的影（yǐng）響，這就（jiù）要求用適當的工藝消除應力。彈性膜盒的形變除取決於壓力外.也和環（huán）境溫度有關，必（bì）要時應采取溫度補償措施。

敏感元件的輸出響應與輸入（rù）變量之間如果是線性（xìng）的正比或反比關係（xì）.當然*便於應用（yòng）。即使是非紗性關係，隻要這種關係不**間而變化，也可以滿足使用的基本要求。

2.傳感（gǎn）器

從字麵上不難看出，傳感器不但應該對被測變量敏感，而且具有把它對被測（cè）變量的響（xiǎng）應傳（chuán）送出去（qù）的功能。也就是說，傳感器不隻（zhī）是一般的敏（mǐn）感元件，它的輸出響應還必須是易於傳（chuán）送的（de）物理量。例（lì）如上述彈性膜盒的輸出（chū）響應是形變，是微小的幾何量(位移).不便於向遠方傳送。如果（guǒ）把膜盒中心的位移轉變為電容*板的間隙變化。就成為輸出響應是電容量（liàng）的（de）壓力（lì）傳感器。倘若（ruò）再通過（guò）適（shì）當的電路使電容量的大小變為振蕩頻率的高低，就演變成輸出響（xiǎng）應是頻率（lǜ）值的壓力傳感（gǎn）器。電容量和頻率值都（dōu）可以（yǐ）用導線傳送到別處測量，尤其是頻率更適（shì）合遠距傳送。

某些敏感元件的輸出響應（yīng）本來就能（néng）夠傳送到別處側量，例如鉑電阻的阻值、應（yīng）變電阻的阻值、熱電偶（ǒu）的（de）電動勢等，把這類敏感元件稱做（zuò）傳感器也（yě）未（wèi）嚐不可。

由於電信號*便於遠傳（chuán），所以絕大多（duō）數傳感器（qì）的輸出是電量的形式.如電壓、電流、電阻、電感、電容、頻率等.也有利用壓縮空氣的壓力大小傳送信息的，這種方法在抗電磁幹擾和防爆安全方（fāng）麵比電傳送要優越，但氣源和管路上的投資較大，而且傳送速度較低。近來利用光導纖（xiān）維（wéi）傳（chuán）送信息的（de）傳感器正在發展（zhǎn），其抗幹擾、防爆、快速性都有（yǒu）突出（chū）優點。總之，傳感器的輸出（chū）物理量不拘一格，其數（shù）值範圍也（yě）沒有限製，隻要便於傳送（sòng），而且其它（tā）儀表易（yì）於（yú）接收所傳送（sòng）的信息，都可以滿足科研或生產的應用。

3.變送器

變送器是從傳感器發展而來的，凡能輸（shū）出標準信號的傳感器就稱為變送器。標準信號（hào）是物理量的形式和數值（zhí）範圍都符合國際標準的信號。例如直流電流4-2OmA、空氣壓力20-100kPa都是當前通用（yòng）的標準信號（hào）。我國還有不少變送器以直流電流（liú）0-lOmA為（wéi）輸出信號.無論被測變量是哪種物理或化學參數，也不論（lùn）測量範圍如何（hé），經過變送器之後的信息都（dōu）必須包含在標準信號之中。

有了統一的信號形式和數值範圍，就便子把各種（zhǒng）變送（sòng）器（qì）和其它儀表（biǎo）組成檢測係統或調節係統.無論什（shí）麽儀表或裝置，隻要有同（tóng）樣標準的輸入電路或接口，就可以從各種變（biàn）送器獲得被測變量的信息。這樣，兼容（róng）性和互換性大為提高，儀表的配套也*為方便。

4.轉換（huàn）器

輸出為非標（biāo）準信號的傳感器，必須和特定的儀表或裝置配套，才能實現（xiàn）檢測或（huò）調節功能。為了加強（qiáng）通用性和靈活性（xìng），某些傳感器的輸出可以靠轉（zhuǎn）換器把非標準信號轉換成標準信號（hào），使之與帶有標準信號的輸入電路或（huò）接口的儀表配套.例如頻率轉換器就能把交流（liú）頻率或（huò）脈衝頗率轉換成直流（liú）電流4-2OmA或0-10mA。

不同的標準信號也可以（yǐ）借助於轉換器互相轉換.例如利用氣/電轉換器，能把20-lOOkP。的空氣壓力轉（zhuǎn）換成。0-1OmA的直流電（diàn）流（liú）。反之，電/氣轉換器則可反方向轉換.直流電流標準信號中的4-2OmA與。0-1OmA也可以利用轉換器相互轉換。