二、變送器

1、第2章變送器思考與練習(xí)題（1）變送器主要包括哪些儀表？各有何用途？答：變送器主要包括壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、液位變送器、溫度變送器等；各自將被測工藝參數(shù)，如壓力、差壓、流量、液位、溫度等物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號，并傳送到指示記錄儀、運(yùn)算器和控制器，供顯示、記錄、運(yùn)算、控制、報(bào)警等。（2）變送器是基于什么原理構(gòu)成的？如何使輸入信號與輸出信號之間呈線性關(guān)系？答：變送器都是基于負(fù)反饋的原理來工作的；保證放大器的放大系數(shù)和反饋

2、系數(shù)為常數(shù)可使輸入信號與輸出信號之間呈線性關(guān)系。（3）何謂零點(diǎn)遷移？為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移？零點(diǎn)遷移有幾種？答：使變送器輸出信號的下限值ymin與測量范圍的下限值xmin相對應(yīng)即在xmin≠0時(shí)，使Y=ymin的調(diào)整，為零點(diǎn)遷移；零點(diǎn)遷移是為了保證變送器的在不同的輸入范圍時(shí)其輸出仍是標(biāo)準(zhǔn)信號；零點(diǎn)遷移有正遷移和負(fù)遷移。（4）何謂量程調(diào)整和零點(diǎn)調(diào)整？答：量程調(diào)整是使變送器輸出信號的上限值ymax與測量范圍的上限值xmax相對應(yīng)。零點(diǎn)調(diào)整是使

3、變送器輸出信號的下限值ymin與測量范圍的下限值xmin相對應(yīng)即在xmin=0時(shí)，使Y=ymin。（5）電容式、擴(kuò)散硅式、電感式、振弦式差壓變送器與矢量機(jī)構(gòu)式差壓變送器相比有什么優(yōu)點(diǎn)？答：與矢量機(jī)構(gòu)式差壓變送器相比，電容式差壓變送器是微位移式變送器，無杠桿系統(tǒng)，體積小，它以差動電容膜盒作為檢測元件，并且采用全密封熔焊技術(shù)，因此整機(jī)的精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗振性強(qiáng)，其基本誤差一般為0.2％或土0.25％。擴(kuò)散硅式差壓變送器也是微位移

4、式兩線制差壓變送器。它的檢測元件采用硅杯壓阻傳感器，由于單晶硅材質(zhì)純、功耗小、滯后和蠕變極小、機(jī)械穩(wěn)定性好、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單和精度高。采用微位移式電平衡工作原理，沒有機(jī)械傳動、轉(zhuǎn)換部分；外形美觀、結(jié)構(gòu)小巧，重量輕；調(diào)整方便，零點(diǎn)、滿量程、阻尼均在儀表外部調(diào)整，且零點(diǎn)和滿量程調(diào)整時(shí)互不影響；具有獨(dú)特的電感檢測元件，敏感檢測元件所在的測量頭部分采用全焊接密封結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，不需要調(diào)整靜壓誤差。振弦式差壓變送器通過振弦

5、去改變諧振電路的諧振頻率，將差壓的變化轉(zhuǎn)換成振弦張力的變化，輸出可以是頻率或電流。)11(0012SSSSACCCii??????????可見，兩電容量的差值與中心感壓膜片的位移△S成非線性關(guān)系。顯然不能滿足高精度的要求。但若取兩電容量之差與兩電容量和的比值，則有SKSSSSSSASSSSACCCCiiii?????????????????2000001212)11()11(??差動電容的相對變化值1212iiiiCCCC??與△S成線

6、性關(guān)系，要使輸出與被測差壓成線性關(guān)系，就需要對該值進(jìn)行處理。（8）對于不同測量范圍的1151電容式差壓變送器，為什么整機(jī)尺寸無太大差別？答：由于膜片的工作位移小于0.1mm，當(dāng)測量較低差壓時(shí)，則采用具有初始預(yù)緊應(yīng)力的平膜片；在自由狀態(tài)下被繃緊的平膜片；具有初始張力。這不僅提高線性，還減少了滯后。對厚度很薄，初始張力很大的膜片，其中心位移與差壓之間也有良好的線性關(guān)系。當(dāng)測量較高差壓時(shí)，膜片較厚，很容易滿足膜片的位移小于膜片的厚度的條件，所

7、以這時(shí)位移與差壓成線性關(guān)系?？梢?，在1151變送器中，通過改變膜片厚度可得到變送器不同的測量范圍，即測量較高差壓時(shí)，用厚膜片；而測量較低差壓時(shí)，用張緊的薄膜片；兩種情況均有良好的線性，且測量范圍改變后，其整機(jī)尺寸無多大變化。（9）簡述擴(kuò)散硅式、電感式、振弦式差壓變送器力電轉(zhuǎn)換的基本原理。答對于擴(kuò)散硅式，當(dāng)被測差壓ΔP作用于測量室內(nèi)隔離膜片時(shí)，膜片通過硅油將壓力傳遞給硅杯壓阻傳感器，于是電橋就有電壓信號輸出到放大器。當(dāng)硅杯受壓時(shí)，壓阻效應(yīng)

8、作用使其擴(kuò)散電阻（即應(yīng)變電阻）阻值發(fā)生變化，使檢測橋路失去平衡，產(chǎn)生不平衡電壓輸出。對于電感式，被檢測的工業(yè)過程流體（液體、氣體或蒸汽）的壓力或差壓通過膜盒的隔離膜片和灌充液體（硅油）傳遞到中心敏感膜片上，從而使中心敏感膜片變形，即產(chǎn)生位移，其位移的大小與過程壓力（或差壓）成正比，中心敏感膜片的中央部位裝有鐵淦氧磁片，它與兩側(cè)固定的電磁回路組成一差動變壓器。差動變壓器電感量的變化與中心敏感膜片的位移量成正比。從而實(shí)現(xiàn)了將壓力（或差壓）變