溫度變送器是過程控制儀表中很重要的組成部分，不僅直接用于溫度測量和控制，而且在一些相關(guān)參數(shù)的測量和控制系統(tǒng)中，也經(jīng)常作為校正參數(shù)，實現(xiàn)精確測量及控制。

一般所稱的溫度變送器并不包含溫度傳感器(一次儀表)，它的功能僅僅是將溫度傳感器送來的微小電信號(電壓、電流、電阻)放大，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(0～10mA，4～20mA或0～10V，1～5V等)輸出。經(jīng)放大并標(biāo)準(zhǔn)化后的信號有利于遠(yuǎn)距離傳輸及后續(xù)儀表作的數(shù)據(jù)處理。目前國內(nèi)流行一種叫做一體化溫度變送器(也稱整體式溫度變送器)，這類變送器則包含一次儀表(如工業(yè)熱電偶，工業(yè)鉑電阻)，在結(jié)構(gòu)上，是將電子線路和一次儀表合裝在一起，為現(xiàn)場安裝，使用提供了更方便的條件。輸出信號一般均為兩線制4～20mA電流信號。溫度變送器的輸入信號從本質(zhì)上說，是微弱的電壓、電流、電阻的變化，因此，它實際上可以與輸出是電壓、電流或電阻變化的傳感器配合，組成能測量各種非電量參數(shù)的變送器，如壓力、差壓、位移、角度等。由于溫度變送器是電量輸入，而且輸入信號小，(電壓信號一般為毫伏級，電流信號為微安級電阻信號為歐姆級)，轉(zhuǎn)換精度高，輸入、輸出信號傳輸距離都可能很遠(yuǎn)，輸入、輸出信號一般要求進(jìn)行非線性校正，因此，與其他變送器相比它有較為嚴(yán)格的要求。

溫度變送的通用技術(shù)要求

溫度變送器的品種、門類較多，但最基本的技術(shù)要求是保證其正常工作的前提。

1.與精確度有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)與精確度有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)一般應(yīng)包括基本誤差限(即允許最大的基本誤差)，端基一致性誤差，回差，重復(fù)性誤差四項。

基本誤差限

儀表在規(guī)定的參比工作條件下確定的最大測量誤差。

端基一致性誤差

給定曲線與實際特性曲線(上行程和下行程讀數(shù)的平均值)在上、下限值上重合時，實際特性曲線與給定曲線的最大偏差。

回差

同一輸入信號值所對應(yīng)的上行程平均誤差和下行程平均誤差之間的差值。

重復(fù)性

在同一工作條件下全行程移動時，在同一行程方向連續(xù)多次施加同一輸入信號所對應(yīng)的輸出信號的一致程度。

2.與影響量有關(guān)的技術(shù)要求

儀表精確度的各項指標(biāo)均是在一種接近理想的工作條件下測得的，而實際工作條件卻是偏離理想工況的，因此對工作條件變化的適應(yīng)性，是衡量儀表性能的一個十分重要的指標(biāo)。所謂影響量，就是指工作條件發(fā)生變化的各類因素。這些變化因素對溫度變送器輸出值的影響程度。一臺較好的變送器對這些因素帶來的影響應(yīng)該有很強的抵抗能力，才能獲得較好的使用效果。

動力條件的變化影響

動力條件是指溫度變送器的供電電源。通常有220VAC和24V.DC兩類。

電源電壓及頻率波動的影響

對220V.AC供電的溫度變送器，電壓及頻率在廠家規(guī)定的范圍內(nèi)波動時，一般輸出量的變化不應(yīng)該超過儀表的基本誤差限。對24V.DC工作的儀表也有同樣的規(guī)定。

電源反向保護(hù)

對直流供電的儀表，需要具有電源反向保護(hù)功能，即使在電源極性接反的時候，也不致使儀表遭到損壞，且在電源恢復(fù)正常后，儀表性能仍然不變。

輸出負(fù)載變化的影響

儀表輸出負(fù)載應(yīng)能在廠家規(guī)定的范圍內(nèi)變化，對輸出的影響不應(yīng)超過儀表基本誤差限的一半，或按廠家的規(guī)定。

干擾的影響

儀表工作現(xiàn)場存在各類干擾，對這些干擾應(yīng)具備有一定的抵抗能力，這些干擾主要有共模干擾、串模干擾、射頻干擾、靜電干擾、外磁場干擾?？垢蓴_的指標(biāo)，試驗方法、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)廠家都有詳細(xì)的規(guī)定，用戶很難對這些指標(biāo)進(jìn)行測試，但用戶可根據(jù)自己使用現(xiàn)場的具體情況，在訂貨時，向廠家強調(diào)保證的某項要求。

接地影響

溫度變送器在使用時，無論是輸入信號還是輸出信號都有可能與大地相通或同時有接大地的要求。因此，首先應(yīng)當(dāng)允許輸入或輸出，或輸入、輸出同時接地。有時這種情況會給變送器輸出信號帶來影響，品質(zhì)好的溫度變送器，這種影響會被控制在量程的0.1%～0.2%范圍內(nèi)。需要注意的是:對輸入與輸出不隔離的產(chǎn)品，輸入、輸出則不可同時接地使用。

環(huán)境溫度影響

環(huán)境溫度變化對儀表輸出的影響，也叫做溫度漂移(溫漂)，這是溫度變送器一項很重要的指標(biāo)。通常是在廠家規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)，環(huán)境溫度每變化10℃時，輸出變化占量程的百分比來規(guī)定，一般不超過該表基本誤差的二分之一，有時則視生產(chǎn)廠家的使用說明而定。

源阻抗的影響

源阻抗是指信號源的內(nèi)阻。對熱電偶或毫伏信號輸入的變送器，主要表現(xiàn)為熱電偶延長線的電阻影響，由于傳輸距離遠(yuǎn)，延長線電阻率高，則延長線的電阻較大，這會給變送器輸出帶來影響。其具體規(guī)定視廠家說明而定。用戶在使用時，注意熱電偶延長線的阻值不超過廠家規(guī)定即可。對熱電阻輸入的變送器，線路電阻的變化會帶來較大的測量誤差，一般廠家都會規(guī)定線路電阻的大小，甚至配有調(diào)整的電阻。一臺品質(zhì)好的熱電阻溫度變送器，應(yīng)該是只要熱電阻采用三線或四線制，且每條引線電阻相等而又不超過廠家規(guī)定的最大電阻值即可。值得用戶注意的是需要按廠家的要求嚴(yán)格采用三線或四線制接線方式，且不宜采用從一次元件端子只引出兩根線的兩線制接線方式

穩(wěn)定性要求

始動漂移

始動漂移是指變送器在通電后較短的一段時間內(nèi)所產(chǎn)生的輸出變化。具體的試驗方法是:試驗前，變送器在試驗環(huán)境條件下放置24小時，不接通電源。變送器接通電源并施加量程的10%輸入信號，且各在5分鐘，1小時、4小時后記下輸出信號值，然后斷開輸入信號及電源，在試驗環(huán)境·61·1997年第2期　工業(yè)儀表與自動化裝置條件下放置24小時后，再送入量程的90%輸入信號重復(fù)上述試驗。將5分鐘、1小時后測得的輸出值與4小時后測得的輸出值比較，最大差值即為始動漂移值。

長期漂移

變送器在參比大氣條件下放置24小時，然后送入量程90%恒定輸入信號運行30天。測試變送器的下限值和量程。試驗期間每天觀察和記錄輸出值，試驗結(jié)束后緊接著測試變送器的下限值和量程。下限值和量程在試驗前后的變化即為長期漂移。

對變送器機械性能的要求

對變送器機械性能的要求主要指變送器抗運輸顛震的性能，抗沖擊振動的性能。

他性能要求

輸出交流分量

變送器輸出交流分量的有效值應(yīng)不大于1. 0%。

絕緣電阻及絕緣強度

變送器各端子對外殼的絕緣電阻應(yīng)不低于50MΩ，并能承受最少500V、50Hz的絕緣強度試驗。

對輸入、輸出隔離的儀表，輸入、輸出端子之間的絕緣電阻也不應(yīng)低于50MΩ，且應(yīng)能承受同樣的絕緣強度的試驗。

輸入端開路和短路影響

儀表使用過程可能會出現(xiàn)輸入端開路或短路現(xiàn)象 ，一臺功能完善的變送器 ，不僅應(yīng)有輸入端開路或短路的報警功能 ，而且在輸入恢復(fù)正常后 ，儀表的精度應(yīng)不受影響。以上僅例舉溫度變送器通用技術(shù)要求中最主要的部分 ，未包含對動態(tài)特性的要求 ，詳細(xì)的要求請參看有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)廠家的有關(guān)文件。

參考文獻(xiàn)

[1]選自工業(yè)儀表與自動化裝置，1997年第2期，第四講 溫度變送器及其應(yīng)用.楊興易，西安儀表廠