儀器儀表詳述儀器儀表是指用以檢出、測量、觀察、計算各物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。廣義來說，儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能。 儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計等儀器儀表可改善和擴展人的這些官能。另外，有些儀器儀表如磁強計、射線計數(shù)計等可感受到的物理量。還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數(shù)，如高速照相機 、計算機等。 簡史 儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。據(jù)韓非子有度記載，中國在戰(zhàn)國時期已有了利用天然磁鐵制成的指南儀器，稱為司南。古代的儀器在很長的歷史時期中多屬用以定向、計時或供度量衡用的簡單儀器。1718世紀，歐洲的一些物理學(xué)家開始利用電流與磁場作用力原理制成簡單的檢流計，利用光學(xué)透鏡制成望遠鏡，奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)，用于測量和觀察的各種儀器遂逐漸得到發(fā)展。19世紀到20世紀，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)促進了新學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展，后來又出現(xiàn)了電子計算機和空間技術(shù)等，儀器儀表因而也得到迅速的發(fā)展?，F(xiàn)代儀器儀表已成為測量、控制和實現(xiàn)自動化必不可少的技術(shù)工具。 分類 儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物，品種繁多，使用廣泛，而且不斷更新，有多種分類方法。按使用目的和用途來分，主要有量具量儀、汽車儀表、拖拉機儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計時儀器、農(nóng)業(yè)測試儀器、商業(yè)測試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。屬于機械工業(yè)產(chǎn)品的儀器儀表有工業(yè)自動化儀表、電工儀器儀表、光學(xué)儀器、分析儀器、實驗室儀器與裝置、材料試驗機、氣象海洋儀器、電影機械、照相機械、復(fù)印縮微機械、儀器儀表元器件、儀器儀表材料、儀器儀表工藝裝備等13類。它們通用性較強，批量較大，或為儀器儀表工業(yè)所必需的基礎(chǔ)。 各類儀器儀表按不同特征，例如功能、檢測控制對象、結(jié)構(gòu)、原理等再分為若干小類或子類。工業(yè)自動化儀表按功能右分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等。其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和機械量測量儀表等。溫度測量儀表和機械量測量儀表等。溫度測量儀表按測量方式又分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表。接觸式測溫儀表又分為熱電式、膨脹式、電陰式等。其他各類儀器儀表的分類法大體類似，主要與發(fā)展過程、使用習(xí)慣和有關(guān)產(chǎn)品的分類有關(guān)。儀器儀表在分百煉成鋼方面尚無統(tǒng)一的標準，儀器儀表的命名也存在類似情況。 性能 衡量儀器儀表性能的主要技術(shù)指標有精確度、靈敏度、響應(yīng)時間等。精確度表示儀表測量結(jié)果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示，例如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級等。0.1級表儀表總的誤差不超過1.0%范圍。精確度等級數(shù)小，說明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機誤差都小，也就是這種儀表精密。靈敏度表示當(dāng)被測的量有一個很小的增量時與此增量引起儀表示值增量之比，它反映儀表能夠測量的最小被測量。響應(yīng)時間是指儀表輸入一個階躍量時，其輸出由初始值第一次到達最終穩(wěn)定值的時間間隔，一般規(guī)定以到達穩(wěn)定值的95%時的時間為準。此外，還有重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移等性能技術(shù)指標。 發(fā)展趨勢 科學(xué)技術(shù)的進步不斷對儀器儀表提出更高更新的要求。儀器儀表的發(fā)展趨勢是不斷利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件，例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感元件、集成電路、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。其目的是實現(xiàn)儀器儀表的小型化，減輕重量、降低生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。另一重要的趨勢是通過微型計算機的使用來提高儀器儀表的性能，擔(dān)高儀器儀表本身自動化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。儀器儀表不僅供單項使用，而且可能過標準接口和數(shù)據(jù)通道與電子計算機結(jié)合起來，組成各種測試控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。 常用熱電偶的材料規(guī)格和線徑使用溫度的關(guān)系壓力單位換算方法壓力單位換算方法 1. 1atm=0.1MPa=100KPa=1公斤=1bar=10米水柱14.5PSI 2. 1KPa=0.01公斤=0.01bar=10mbar=7.5mmHg=0.3inHg=7.5torr=100mmH2O=4inH2O 3. 1MPa=1N/mm2 14.5psi=0.1Mpa 1bar=0.1Mpa 30psi=0.21mpa,7bar=0.7mpa 現(xiàn)將單位的換算轉(zhuǎn)摘如下： Bar-國際標準組織定義的壓力單位。 1 bar=100,000Pa 1Pa=F/A, Pa: 壓力單位, 1Pa=1 N/ F : 力 , 單位為牛頓(N) A: 面積 , 單位為 1bar=100,000Pa=100Kpa 1 atm=101,325N/=101,325Pa 所以,bar是一種表壓力(gauge pressure)的稱呼。 1Kg/c=98.067KPa =0.9806bar 1bar=1.02Kg/ c 壓力單位： 英制(IP) psi ,psf ,in.Hg ,inH2O 公制(metric) Kg/, Kg/ c ,mH2O ISO公制(ISO metric) Pa , bar ,N S型熱電偶知識S型熱電偶（鉑銠10-鉑熱電偶） 鉑銠10-鉑熱電偶（S型熱電偶）為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.02mm，其正極（SP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為10%，含鉑為90%，負極（SN）為純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長期最高使用溫度為1300，短期最高使用溫度為1600。 鉑銠10-鉑熱電偶優(yōu)點是準確度最高，穩(wěn)定性最好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長等優(yōu)點。它的物理，化學(xué)性能良好，熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中。由于S型熱電偶具有優(yōu)良的綜合性能，符合國際使用溫標的S型熱電偶，長期以來曾作為國際溫標的內(nèi)插儀器，“ITS-90”雖規(guī)定今后不再作為國際溫標的內(nèi)查儀器，但國際溫度咨詢委員會（CCT）認為S型熱電偶仍可用于近似實現(xiàn)國際溫標。 S型熱電偶不足之處是熱電勢，熱電勢率較小，靈敏讀低，高溫下機械強度下降，對污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。 什么是一次儀表一次儀表是自動檢測裝置的部件（元件）之一。帶有感受元件，用以感受被測介質(zhì)參數(shù)的變化?；蚓哂袠顺撸甘咀x數(shù)；或沒有標尺，本身不指示讀數(shù)。 在生產(chǎn)過程中，對測量儀表往往采用按換能次數(shù)來定性的稱呼，能量轉(zhuǎn)換一次的稱一次儀表，轉(zhuǎn)換兩次的稱二次儀表。以熱電偶測量溫度為例，熱電偶本身將熱能轉(zhuǎn)換成電能，故稱一次儀表，若再將電能用電位計(或毫伏計)轉(zhuǎn)換成指針移動的機械能時，進行第二次能量轉(zhuǎn)換就稱為二次儀表。換能的次數(shù)超過兩次的往往都按兩次稱呼，如孔板測量流量，孔板本身為一次儀表，差壓變送器沒有稱呼，而指示儀表則叫做二次儀表，用以指示、記錄或積算來自一次儀表的測量結(jié)果。 儀器儀表分類一、工業(yè)自動化儀表和控制系統(tǒng).這在國外一般簡稱為PA、FA.PA叫過程自動化,FA叫工廠自動化.在過程自動化和工廠自動化里所用的儀表和控制系統(tǒng)都屬于這一類,分析儀器、電工儀器儀表有些部分也屬于這一類。如熱電偶、壓力變送器等。 二、科學(xué)測試儀器.就是分析儀器、試驗機、光學(xué)儀器、測繪儀器等等.第一類儀器儀表是在生產(chǎn)線上用的,與生產(chǎn)線連在一塊.而科學(xué)測試儀器是獨立的,它只是在做試驗的時候把樣品拿到實驗室用的.因此,與第一類很好區(qū)別。 三、常用儀器儀表.這主要指的是供應(yīng)用儀表及其他通用儀器.供應(yīng)用儀表國家標準是兩年前才拿出來的,我們平日里接觸的也很多,比如家用電度表、煤氣表等.還有一些常用的我們也把它抽出來歸為這一類,像衡器、醫(yī)療儀器、計時儀器和部分常用的光學(xué)儀器。 四、專用儀器儀表.這類實際上是專門供某一領(lǐng)域用的,比如汽車、摩托車用的儀表上升就很快,這就有了汽車儀表、摩托車儀表等等,照此還可以推廣到農(nóng)林牧漁等領(lǐng)域 。磁性浮子式液位計磁性浮子式液位計又叫磁翻板液位計或磁翻柱液位計，是玻璃板、玻璃管液位計的升級換代產(chǎn)品。就地顯示無須電源，顯示部分和介質(zhì)完全隔離，不會因介質(zhì)污染顯示條而使觀測受到影響。同時又具有玻璃板液位計不具備的特點。如不會擔(dān)心因溫度或壓力產(chǎn)生破裂，可捆綁磁性開關(guān)，并且可根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)開關(guān)點位置，可根據(jù)需要安裝捆綁式液位變送器，輸出 420mA 信號。從而實現(xiàn)遠距離檢測或控制。 磁性浮子式液位計是以磁性浮子為感應(yīng)元件，并通過磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用，反映被測液位或界面的測量儀表。 磁性浮子式液位計和被測容器形成連通器，保證被測量容器與測量管體間的液位相等。當(dāng)液位計測量管中的浮子隨被測液位變化時，浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色表示有液，白色表示無液，以達到就地準確顯示液位的目的。 就地顯示磁性浮子式液位計具有顯示直觀醒目、不需電源，安裝方便可靠，維護量小，維修費用低的優(yōu)點，是玻璃管，玻璃板液位計的升級換代產(chǎn)品?？蓮V泛應(yīng)用于石油，化工，電站，制藥，冶金，船舶工業(yè)，水/污水處理等行業(yè)的罐，槽，箱等容器的液位檢測。 用戶還可根據(jù)工程需要，配合磁控液位計使用，可就地數(shù)字顯示，或輸出420mA的標準遠傳電信號，以配合記錄儀表，或工業(yè)過程控制的需要。也可以配合磁性控制開關(guān)或接近開關(guān)使用，對液位監(jiān)控報警或?qū)M液出液設(shè)備進行控制。 液位開關(guān)液位開關(guān)，顧名思義，就是用來控制液位的開關(guān)，對我們來說，最熟悉的應(yīng)用莫過于其在全自動洗衣機中的應(yīng)用。大家都知道全自動洗衣機只需要我們插上電源，接上水龍頭就可以了。那洗衣機是如何知道加了多少水，該加多少水呢，這就要依靠液位開關(guān)了，它來控制閥門，使得水位到達合適的位置，以達到最好的洗滌效果。液位開關(guān)種類很多，考慮到各種因素，洗衣機中一般采用壓力式水位開關(guān)，它裝在洗滌缸的上部，它有一根下端開口的氣管通到缸底，進水時管里的空氣被封閉在里面出不來，就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高，這樣根據(jù)壓力就可間接測知水位。而壓力的測量仍然用彈性元件，靠元件的變形帶動觸點完成通斷動作。 這種測液位的方法叫做“靜壓法”，在工業(yè)中用的不少。但更常用的也是更直接的方法是“浮子法”，相信大家都見過釣魚吧，那釣魚線綁的都有浮子，浮子漂在水面上，當(dāng)魚咬到魚餌時，浮子會一上一下的跳動，此時我們就可以拉線了。但工業(yè)中用的是更大的浮子，實際上就是一個帶桿的球。水漲船高是人所共知的常識，工業(yè)上早就利用浮子測量水塔中的水位了。因為水塔有幾層樓高，如果用人爬上去觀察，那多麻煩。只要用繩索通過滑輪把水面上的浮子和水塔外的重塊連起來，就可以在地面上抬頭看重塊在標尺上的位置，從而知道塔里還有多少水。這是極其簡單而又立竿見影的辦法。 靠浮子位移帶動觸點通斷以構(gòu)成液位開關(guān)也很容易，比方說用個精巧的小開關(guān)（這樣的開關(guān)叫做“微動開關(guān)”），裝在像廁所水箱那種帶桿的浮子一端，再把這套裝置安在容器的某個高度上。當(dāng)浮子升到這個高度時，浮子的桿壓下開關(guān)不就發(fā)出通斷信號了嗎？當(dāng)然這是可以的，而且市場上也有這樣的成套產(chǎn)品。但還有更簡單易行的辦法，買一個小型磁浮子液位開關(guān)裝上就行了。 浮子密度計就是這樣的儀器，它是個用玻璃管做成的簡單儀器。用它我們就可以方便地測出各種液體的密度了。 本安與隔爆的區(qū)別本安與隔爆型控制柜通常都安裝在安全區(qū)。本質(zhì)安全型防爆技術(shù)通常采用PLC控制系統(tǒng)，柜內(nèi)配備安全柵，將危險區(qū)返回的信號線經(jīng)過安全柵處理后再接入PLC輸入/輸出模塊。目前國內(nèi)通常對PLC輸入信號采用本安型防爆技術(shù)，可將危險區(qū)的輸入電流限制在2mA以下，因為電流很小，從本質(zhì)上講是安全的。 而PLC輸出信號因為價格和其它因素，通常采用隔爆型防爆技術(shù)，輸出信號線通常采用鎧裝電纜，穿入水煤氣管，接入隔爆型防爆電器，例如防爆電機等，安裝中要求從控制柜到最終設(shè)備之間都要進行密封處理，將電纜與危險區(qū)進行隔離。 隔爆型與本安型是兩種不同的防爆電器，前者內(nèi)部可能有燃爆源（如燈泡）但采取隔爆措施達到安全目的，后者不會達到爆燃能量（電壓不高于 12 V，電流不大于 100mA，比如熱電阻，屬于本質(zhì)安全型）。雖然如此，防爆電器通常在安全場合和非安全場合分界處都安裝有安全柵。壓力變送器基于不同工作原理也可以有以上兩種區(qū)別。 防爆的等級根據(jù)使用場合選擇。 變送器接觸介質(zhì)選用表注: 耐蝕性好的材料 尚耐蝕的材料 不耐蝕的材料 關(guān)于壓力變送器壓力變送器從一般意義上往往指壓力變送器和差壓變送器，主要由測壓元件傳感器、測量電路和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電流電壓信號(420mADC)，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。 壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器（-100Pa120MPa）和微差壓變送器（0.11.5kPa）兩種。 壓力變送器的主要作用：把壓力信號傳到電子設(shè)備，進而在計算機顯示壓力，其原理大致是： 如將水壓這種壓力的力學(xué)信號轉(zhuǎn)變成電壓或電流（一般是0-5V或者4-20mA）這樣的電子信號，壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系 所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大。 壓力變送器類型: 以量程范圍：微壓變送器、壓力變送器 以測量方式：差壓變送器、壓力變送器 以測量要求：絕壓變送器、表壓變送器、相對表壓變送器。 液位變送器和壓力變送器是變送器的兩個種類。 液位變送器工作原理： 液體中某一點的靜壓力與該點到液面的距離成正比，即：P=gh。其中：P被測點的壓力(壓強)、介質(zhì)密度、g重力加速度、h被測點到液面的高度。 對已確定的被測介質(zhì)及地點，h、g為常數(shù)，故被測點到液面的位置的變化只與被測的壓力（壓強）有關(guān)。 液位變送器分類： 1、浮球式液位變送器 2、浮筒式液位變送器 3、靜壓式液位變送器 壓力變送器和差壓變送器單從名稱上講測量的是壓力和差壓（兩個壓力的差），但它們可以間接測量的量卻很多。如壓力變送器，除可以測量壓力外，還可以測量設(shè)備內(nèi)的液位。在常壓容器內(nèi)測量液位時，需要一臺壓力變送器即可。 當(dāng)測量受壓容器的液位時，可考慮用兩臺壓力/差壓變送器，即測量下限一臺，測量上限一臺，它們的輸出信號進行減法運算，即可測出液位，這時一般選用差壓變送器。在容器內(nèi)液位與壓力值不變的情況下它還可以用來測量介質(zhì)的密度。 壓力變送器的測量范圍可以做的很寬，從絕壓0開始可以到一百多兆帕（一般情況）。差壓變送器除了測量兩個被測量壓力的差壓值外，它還可以配合各種節(jié)流元件來測量介質(zhì)流體的 流量，可以直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和負壓。 壓力變送器制作的結(jié)構(gòu)上來分有普通型和隔離型。 普通型壓力/差壓變送器的測量膜盒為一個，它直接感受被測介質(zhì)的壓力或差壓； 隔離型的測量膜盒接受到的是一種穩(wěn)定液（一般為硅油）的壓力，而這種穩(wěn)定液是被密封在兩個膜片中間，直接接受被測壓力的膜片為外膜片，原普通型膜盒的膜片為內(nèi)膜片，當(dāng)外膜片上接受壓力信號時通過硅油的傳遞原封不動的將外膜片的壓力傳遞到了普通膜盒上，從而可以測出外膜片所感受到的壓力。隔離型壓力/差壓變送器主要是針對特殊的被測量介質(zhì)設(shè)計和使用的，如果被測介質(zhì)離開設(shè)備后會產(chǎn)生結(jié)晶，而使用普通型壓力/差壓變送器需要取出介質(zhì)，會將導(dǎo)壓管膜盒室堵塞使其不能正常工作，所以必須選用隔離型。隔離型變送器通常作成法蘭式安裝，即在被測設(shè)備上開口使變送器安裝后它的感應(yīng)膜片是設(shè)備壁的一部分，這樣它不會取出被測介質(zhì)，一般也不會造成結(jié)晶和堵塞。當(dāng)被測介質(zhì)需求結(jié)晶溫度較高時，可選用將膜片凸出的結(jié)構(gòu)，這樣可將傳感膜片插入到設(shè)備內(nèi)部，壓力變送器，這樣測量是有保障的，即選用插入式法蘭變送器。 隔離型變送器有遠傳型和一體型之分。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接，一般毛細管為35米，這樣外膜盒裝在設(shè)備上，內(nèi)膜盒及變送器可以安裝在便于維護的安裝支架上；另一種形式是外膜盒與變送器做成一體直接由法蘭安裝在設(shè)備上。對于隔離型壓力變送器它還可以作成螺紋連接型，壓力變送器即外膜盒或外彈性元件可在安裝螺紋的前面，只要在被測設(shè)備上焊接上內(nèi)螺紋凸臺，便可將變送器直接擰到設(shè)備上，安裝非常方便。隔離型壓力/差壓變送器的制作復(fù)雜，材質(zhì)要求也較高，所以它的價格通常是普通型的34倍。 在諸類儀表中，變送器的應(yīng)用最廣泛、最普遍，變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。變送器有兩線制和四線制之分，兩線制變送器尤多；有智能和非智能之分，智能變送器漸多；有氣動和電動之分，電動變 送器居多；另外，按應(yīng)用場合有本安型和隔爆型之分；按應(yīng)用工況變送器的主要種類如下： 低（微）壓/低差壓變送器； 中壓/中差壓變送器； 高壓/高差壓變送器； 絕壓/真空/負壓差壓變送器； 高溫/壓力、差壓變送器； 耐腐蝕/壓力、差壓變送器； 易結(jié)晶/壓力、差壓變送器。 變送器的選型通常根據(jù)安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟性和應(yīng)用介質(zhì)等方面考慮。實際運用中分為直接測量和間接測量；其用途有過程測量、過程控制和裝置聯(lián)鎖。常見的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單變送器、雙變送器、插入式變送器等。如何選用各類變送器傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測量的電量外，一般還具有一定的放大作用。下面簡單地介紹了各類變送器的特點，供大家參考。 一、一體化溫度變送器 一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。熱電阻溫度變送器是由基準單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護、限流保護、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫?zé)犭娮栊盘栟D(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對溫度與電阻的非線性關(guān)系進行補償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的420mA的恒流信號。熱電偶溫度變送器一般由基準源、冷端補償、放大單元、線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢經(jīng)冷端補償放大后，再由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差，最后放大轉(zhuǎn)換為420mA電流輸出信號。為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護電路。當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時，變送器會輸出最大值（28mA）以使儀表切斷電源。 一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省引線、輸出信號大、抗干擾能力強、線性好、顯示儀表簡單、固體模塊抗震防潮、有反接保護和限流保護、工作可靠等優(yōu)點。一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的420mA信號；可與微機系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。 二、壓力變送器 壓力變送器主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電流電壓信號，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。其測量原理是：流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力敏感元件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅m級），以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的mV級電壓信號。由于硅材料的強性極佳，所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。工作時，壓力變送器將被測物理量轉(zhuǎn)換成mV級的電壓信號，并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號，再經(jīng)過非線性校正，最后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標準電流電壓信號。壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器（-100Pa120MPa）和微差壓變送器（0.11.5kPa）兩種。 三、液位變送器 1、浮球式液位變送器 浮球式液位變送器由磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5g/cm3，可漂于液面之上并沿測量導(dǎo)管上下移動。導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號，并將電子單元轉(zhuǎn)換成420mA或其它標準信號輸出。該變送器為模塊電路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點，電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護電路，可使輸出最大電流不超過28mA，因而能夠可靠地保護電源并使二次儀表不被損壞。 2、浮簡式液位變送器 浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒，它是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來測量液體的液位、界位或密度的。它在工作時可以通過現(xiàn)場按鍵來進行常規(guī)的設(shè)定*作。 3、靜壓或液位變送器 該變送器利用液體靜壓力的測量原理工作。它一般選用硅壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)放大電路放大和補償電路補償，最后以420mA或010mA電流方式輸出。 四、電容式物位變送器 電容式物位變送器適用于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中進行測量和控制生產(chǎn)過程，主要用作類導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠距離連續(xù)測量和指示。電容式液位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，它以兩線制420mA恒定電流輸出為基型，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可以用三線或四線方式輸出，輸出信號形成為15V、05V、010mA等標準信號。電容傳感器由絕緣電極和裝有測量介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當(dāng)料位上升時，因非導(dǎo)電物料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù)，所以電容量隨著物料高度的變化而變化。變送器的模塊電路由基準源、脈寬調(diào)制、轉(zhuǎn)換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬調(diào)特原理進行測量的優(yōu)點是頻率較低，對周圍元射頻干擾、穩(wěn)定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。 五、超聲波變送器 超聲波變送器分為一般超聲波變送器（無表頭）和一體化超聲波變送器兩類，一體化超聲波變送器較為常用。一體化超聲波變更新器由表頭（如LCD顯示器）和探頭兩部分組成，這種直接輸出420mA信號的變送器是將小型化的敏感元件（探頭）和電子電路組裝在一起，從而使體積更小、重量更輕、價格更便宜。超聲波變送器可用于液位、物位的測量和開渠、明渠等流量測量，并可用于測量距離。 六、銻電極酸度變送器 銻電極酸度變送器是集PH檢測、自動清洗、電信號轉(zhuǎn)換為一體的工業(yè)在線分析儀表，它是由銻電極與參考電極組成的PH值測量系統(tǒng)。在被測酸性溶液中，由于銻電極表面會生成三氧化二銻氧化層，這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會形成電位差。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度，該濃度與被測酸性溶液中氫離子的適度相對應(yīng)。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當(dāng)作1，其電極電位就可用能斯特公式計算出來。 銻電極酸度變送器中的固體模塊電路由兩大部分組成。為了現(xiàn)場作用的安全起見，電源部分采用交流24V為二次儀表供電。這一電源除為清洗電機提供驅(qū)動電源外，還應(yīng)通過電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓，以供變送電路使用。第二部分是測量變送器電路，它把來自傳感器的基準信號和PH酸度信號經(jīng)放大后送給斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路，以使信號內(nèi)阻降低并可調(diào)節(jié)。將放大后的PH信號與溫度被償信號進行迭加后再差進轉(zhuǎn)換電路，最后輸出與PH值相對應(yīng)的420mA恒流電流信號給二次儀表以完成顯示并控制PH值。 七、酸、堿、鹽濃度變送器 酸、堿、鹽濃度變送器通過測量溶液電導(dǎo)值來確定濃度。它可以在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中酸、堿、鹽在水溶液中的濃度含量。這種變送器主要應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過程。酸、堿、鹽濃度變送器的工作原理是：在一定的范圍內(nèi)，酸堿溶液的濃度與其電導(dǎo)率的大小成比例。因而，只要測出溶液電導(dǎo)率的大小變可得知酸堿濃度的高低。當(dāng)被測溶液流入專用電導(dǎo)池時，如果忽略電極極化和分布電容，則可以等效為一個純電阻。在有恒壓交變電流流過時，其輸出電流與電導(dǎo)率成線性關(guān)系，而電導(dǎo)率又與溶液中酸、堿濃度成比例關(guān)系。因此只要測出溶液電流，便可算出酸、堿、鹽的濃度。酸、堿、鹽濃度變送器主要由電導(dǎo)池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵電源、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大器、相敏整流器、解調(diào)器、溫度補償、過載保護和電流轉(zhuǎn)換等單元組成。 八、電導(dǎo)變送器 它是通過測量溶液的電導(dǎo)值來間接測量離子濃度的流程儀表（一體化變送器），可在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中水溶液的電導(dǎo)率。由于電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣的電的良導(dǎo)體，因此電流流過電解質(zhì)溶液時必有電阻作用，且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，具有負向溫度特性。為區(qū)別于金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）或電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）來表示。當(dāng)兩個互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時，若在其中間放置待測溶液，并通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定，則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。這樣，測了待測溶液中流過的電流，就能測出待測溶液的電導(dǎo)率。電導(dǎo)變送器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿、鹽濃度變送器相同。 九、智能變送器 智能式變送器是由傳感器和微處理器（微機）相結(jié)構(gòu)而成的。它充分利用了微處理器的運算和存儲能力，可對傳感器的數(shù)據(jù)進行處理，包括對測量信號的調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)顯示、自動校正和自動補償?shù)?。微處理器是智能式變送器的核心。它不但可以對測量數(shù)據(jù)進行計算、存儲和數(shù)據(jù)處理，還可以通過反饋回路對傳感器進行調(diào)節(jié)，以使采集數(shù)據(jù)達到最佳。由于微處理器具有各種軟件和硬件功能，因而它可以完成傳統(tǒng)變送器難以完成的任務(wù)。所以智能式變送器降低了傳感器的制造難度，并在很大程主上提高了傳感器的性能。另外，智能式變送器還具有以下特點： 1.具有自動補償能力，可通過軟件對傳感器的非線性、溫漂、時漂等進行自動補償?？勺栽\斷，通電后可對傳感器進行自檢，以檢查傳感器各部分是否正常，并作出判斷。 數(shù)據(jù)處理方便準確，可根據(jù)內(nèi)部程序自動處理數(shù)據(jù)，如進行統(tǒng)計處理、去除異常數(shù)值等。 2.具有雙向通信功能。微處理器不但可以接收和處理傳感器數(shù)據(jù)，還可將信息反饋至傳感器，從而對測量過程進行調(diào)節(jié)和控制。可進行信息存儲和記憶，能存儲傳感器的特征數(shù)據(jù)、組態(tài)信息和補償特性等。 3.具有數(shù)字量接口輸出功能，可將輸出的數(shù)字信號方便地和計算機或現(xiàn)場總線等連接。 熱電偶補償導(dǎo)線詳解1 結(jié)構(gòu)及定義 熱電偶補償導(dǎo)線簡稱補償導(dǎo)線，通常由補償導(dǎo)線合金絲、絕緣層、護套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫）、具有與所匹配的熱電偶的熱電動勢的標稱值相同的一對帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。 熱電偶與測量裝置之間使用補償導(dǎo)線，其優(yōu)點有二：1.改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能，采用多股線芯或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的撓性，是接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界干擾；2.降低測量線路成本，當(dāng)熱電偶與測量裝置距離很遠，使用補償導(dǎo)線可以節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時，經(jīng)濟效益更為明顯。 2 術(shù)語及符號 2.1 延長型補償導(dǎo)線 延長型補償導(dǎo)線又稱延長型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分及熱電動勢標稱值與配用的熱電偶相同，用字母“X”附在熱電偶分度號之后表示，例如“KX”表示K型熱電偶用延長型補償導(dǎo)線。 2.2 補償型補償導(dǎo)線 補償型補償導(dǎo)線又稱補償型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但其熱電動勢值在0-100或0-200時與配用熱電偶的熱電動勢標稱值相同，用字母“C”附在熱電偶分度號之后表示，例如“KC”。不同合金絲可以應(yīng)用于同一分度號的熱電偶，并用附加字母區(qū)別，如“KCA”、“KCB”。目前使用不多。 2.3 允差 熱電偶補償導(dǎo)線的允差是由于測量系統(tǒng)中引用了補償導(dǎo)線而產(chǎn)生的最大偏差，該值用微伏表示，其允差的大小分為精密級和普通級兩種。 2.4 符號 S表示熱電特性為精密級補償導(dǎo)線。普通級補償導(dǎo)線不標字母； G表示一般用補償導(dǎo)線； H表示耐熱用補償導(dǎo)線； R表示線芯為多股的補償導(dǎo)線。線芯為單股的補償導(dǎo)線不標字母； P表示有屏蔽層的補償導(dǎo)線； V表示絕緣層或護套為聚氯乙烯材料（PVC）； F表示絕緣層為聚四氟乙烯材料； B表示護套為無堿玻璃絲材料。 3 補償導(dǎo)線的分類 3.1 品種 按照補償導(dǎo)線所匹配的熱電偶的品種列于表1。 3.2 規(guī)格 補償導(dǎo)線的線芯型式、線芯股數(shù)、線芯標稱截面、合金絲直徑列于表2。 3.3 允差等級、使用條件分類 補償導(dǎo)線按照熱電特性的允差大小分為精密級和普通級兩種；按照使用溫度范圍分為一般用和耐熱用兩種。 3.4 結(jié)構(gòu)形式 3.4.1補償導(dǎo)線的線芯型式分為單股線芯和多股線芯兩種，線芯股數(shù)列于表2。 3.4.2絕緣層、護套、屏蔽層 一般用補償導(dǎo)線的絕緣層和護套是以聚氯乙烯為主體材料；耐熱用補償導(dǎo)線的絕緣層是以聚四氟乙烯為主體材料，護套是以聚四氟乙烯或無堿玻璃絲（表面應(yīng)涂有機硅漆或聚四氟乙烯分散液燒結(jié)）為主體材料。 屏蔽層采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲紡織或用復(fù)合鋁（銅）帶繞包。 3.5 代號 補償導(dǎo)線產(chǎn)品代號、使用溫度范圍、絕緣層和護套的主體材料列于表3。 4 技術(shù)要求 4.1 絕緣層、護套與屏蔽層 4.1.1補償導(dǎo)線的線芯絕緣層厚度、護套厚度及最大外徑應(yīng)符合表4。 4.1.2絕緣層 一般用補償導(dǎo)線的絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻、無機械損傷；絕緣層厚度允差為表稱厚度的負10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標稱值的90%減0.1mm；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz，電壓為4000V的火花實驗不擊穿，實驗機的運行速度應(yīng)保證絕緣層每點經(jīng)受電壓作用時間不小于0.1s。 耐熱用補償導(dǎo)線絕緣層厚度允差為標稱值厚度的負20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標稱值的90%減0.1mm，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過最大外徑值。 4.1.3護套 凡用聚氯乙烯或聚四氟乙烯作護套，其護套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻。 護套厚度的允許偏差為標稱值厚度的負20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標稱值的80%。用玻璃絲紡織的護套，其編織密度應(yīng)不小于90%。 4.1.4屏蔽層 編織密度不小于80%，斷頭處經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊；復(fù)合鋁（銅）帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。 4.2 絕緣電阻 當(dāng)周圍空氣溫度為15-35，相對濕度不大于80%時，補償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每10米不小于5M。 4.3 物理機械性能 一般用補償導(dǎo)線的絕緣層和護套的物理性能和老化性能應(yīng)符合表5規(guī)定。 4.4 耐熱性能 耐熱用補償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受2205歷時24小時耐熱性能試驗后，立即將試樣在5倍其直徑的圓柱體上彎曲180度后應(yīng)表面無裂紋，補償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每米不小于25M。 4.5 防潮性能 耐熱用補償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受環(huán)境溫度402，相對濕度953%，歷時24小時防潮性能試驗后，補償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每米不小于25 M。 4.6 低溫卷繞性能 一般用補償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受-20的低溫卷繞試驗后，用目力觀察卷繞在試棒上的試樣的絕緣層應(yīng)無任何裂紋。 表1 名稱 型號 配用熱電偶 分度號 銅-銅鎳0.6補償導(dǎo)線 SC或RC 鉑銠10-鉑熱電偶 鉑銠13-鉑熱電偶 S或R 鐵-銅鎳22補償導(dǎo)線 銅-銅鎳40補償導(dǎo)線 鎳鉻10-鎳硅3延長型導(dǎo)線 KCA KCB KX 鎳鉻-鎳硅熱電偶 K 鐵-銅鎳18補償型導(dǎo)線 鎳鉻14-鎳鉻硅延長型導(dǎo)線 NC NX 鎳鉻硅-鎳硅熱電偶 N 鎳鉻10-銅鎳45延長型導(dǎo)線 EX 鎳鉻-銅鎳熱電偶 E 鐵-銅鎳45延長型導(dǎo)線 JX 鐵-銅鎳熱電偶 J 銅-銅鎳45延長型導(dǎo)線 TX 銅-銅鎳熱電偶 T 鎢錸3/25補償型補償導(dǎo)線 鎢錸5/26補償型補償導(dǎo)線 WC3/25 WC5/26 鎢錸3-鎢錸25 鎢錸5-鎢錸26 WRe3-WRe25 WRe5-WRe26 表2 線芯型式 線芯標稱截面mm2 線芯股數(shù) 合金絲直徑mm 單股線芯 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 1 1 1 1 1 0.52 0.80 1.13 1.37 1.76 多股線芯 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 7 7 7 7 7 0.20 0.30 0.43 0.52 0.41 注：鎢錸3/25、鎢錸5/26補償導(dǎo)線的線芯標稱截面沒有0.2mm2的規(guī)格。 表4 使用分類 線芯 標稱截面mm2 絕緣層 標稱厚度mm 護套 標稱厚度mm 補償導(dǎo)線最大外徑mm 單股線芯 多股軟線芯 一般用 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 0.4 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 1.0 1.0 1.0 3.0*4.6 3.7*6.4 5.0*7.7 5.2*8.3 5.7*9.3 3.1*4.8 3.9*6.6 5.1*8.0 5.5*8.7 5.9*9.8 耐熱用 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 2.3*4.0 2.6*4.6 3.0*5.3 3.2*5.8 3.6*6.7 2.4*4.2 2.8*4.8 3.1*5.6 3.4*6.2 4.0*7.3 表5 應(yīng)用分類 物理機械性能 老化性能 抗拉強度N/mm2 伸長率% 濕度% 時間h 強度變化率% -2070 -20100 12.5 12.5 125 125 802 1352 168 168 20 25 溫度傳感器基礎(chǔ)知識一、溫度測量的基本概念 1、溫度定義： 溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學(xué)溫標和國際實用溫標。 攝氏溫標（）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰的熔點為0度，水的沸點為100度，中間劃分100等份，每等分為攝氏1度，符號為。 華氏溫標（）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180等份每等份為華氏1度符號為。 熱力學(xué)溫標（符號T）又稱開爾文溫標（符號K），或絕對溫標，它規(guī)定分子運動停止時的溫度為絕對零度。 國際溫標：國際實用溫標是一個國際協(xié)議性溫標，它與熱力學(xué)溫標相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。目前國際通用的溫標是1975年第15屆國際權(quán)度大會通過的1968年國際實用溫標-1975年修訂版，記為：IPTS-68（REV-75）。但由于IPTS-68溫度存在一定的不捉，國際計量委員會在18屆國際計量大會第七號決議授權(quán)予1989年會議通過1990年國際ITS-90，ITS-90溫標替代IPS-68。我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90國際溫標。 1990年國際溫標： a、溫度單位：熱力學(xué)溫度是基本功手物理量，它的單位開爾文，定義為水三相點的熱力學(xué)溫度的1/273.16，使用了與273.15K（冰點）的差值來表示溫度，因此現(xiàn)在仍保留這個方法。根據(jù)定義，攝氏度的大小等于開爾文，溫差亦可用攝氏度或開爾文來表示。國際溫標ITS-90同時定義國際開爾文溫度（符號T90）和國際攝氏溫度（符號t90）。 b、國際溫標ITS-90的通則：ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的最高溫度。ITS-90是這樣制訂的即在全量程，任何于溫度采納時T的最佳估計值，與直接測量熱力學(xué)溫度相比T90的測量要方便的多，而且更為精密，并且有很高的復(fù)現(xiàn)性。 c、ITS-90的定義： 第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間，T90由3He和4He的蒸汽壓與溫度的關(guān)系式來定義。 第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點（24.5661K）之間T90是氦氣體溫度計來定義。 第三溫區(qū)為平蘅氫三相點（13.8033K）到銀的凝固點（961.78）之間，T90是由鉑電阻溫度計來定義，它使用一組規(guī)定的定義內(nèi)插法來分度。銀凝固點（961.78）以上的溫區(qū)，T90是按普朗克輻射定律來定義的，復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計。 二、溫度測量儀表的分類 溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表比較簡單、可靠、測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交金剛，需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測量元件不需要與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。 三、傳感器的選用 國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 （一）、現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理選用傳感器，是在進行某個量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也可以確定了。測量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。 1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型：要進行一個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，那一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下具體問題：量程的大小；被測位置對傳感器的體積要求；測量方式為接觸式或非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，是進口還是國產(chǎn)的，價格能否接受，還是自行研制。 2、靈敏度的選擇：通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好，因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號才比較大有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度，因此要求傳感器本身具有很高的信躁比，盡量減少從外界引入的廠憂信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器，如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。 3、頻率響應(yīng)特性：傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響應(yīng)總有一定的延遲，希望延遲越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態(tài)測量中，應(yīng)根據(jù)信號的特點（穩(wěn)態(tài)、隨機等）響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。 4、線性范圍：傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。從理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值，傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當(dāng)所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內(nèi)可以將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性，這會給測量帶來極大的方便。 5、穩(wěn)定性：傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減少環(huán)境影響。在某些要求傳感器能長期使用而又輕易更換或標定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴格，要能夠經(jīng)受住長時間的考驗。 6、精度：精度是傳感器的一個重要的性能指標，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高，這樣就可以在滿足同一測量的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。如果測量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。對某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計制造傳感器，自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。 （二) 測溫器： 1、熱電阻：熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精度是最高的，它不廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。 熱電阻測溫原理及材料：熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用銠、鎳、錳等材料制造熱電阻。 熱電阻測溫系統(tǒng)的組成：熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和數(shù)碼溫度控制顯示表等組成。必須注意兩點：“熱電阻和數(shù)碼溫度控制顯示表的分度號必須一致；為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采取三線制接法?！?2、熱敏電阻：NTC熱敏電阻器，具有體積小，測試精度高，反應(yīng)速度快，穩(wěn)定可靠，抗老化，互換性，一致性好等特點。廣泛應(yīng)用于空調(diào)、暖氣設(shè)備、電子體溫計、液位傳感器、汽車電子、電子臺歷等領(lǐng)域。 3、熱電偶：熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是： 測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)影響。 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低-269（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800（如鎢-錸）。 構(gòu)造簡單，