當來(lái)自熱電偶或RTD的弱電壓信號被電噪聲破壞時(shí)，就會(huì )出現類(lèi)似的問(wèn)題。一種解決方案是將溫度變送器放置在靠近測量點(diǎn)的位置，并使其發(fā)送更可靠的信號。這份來(lái)自OMEGA Engineering的白皮書(shū)討論了使用溫度變送器的優(yōu)勢以及可用的選件。各個(gè)部分的地址：

 

       溫度信號損壞

       溫度變送器概述

       使用溫度變送器的好處

       變送器類(lèi)型和選擇

 

溫度信號損壞

       塞貝克效應（Seebeck Effect）描述了連接在一起的異種導線(xiàn)在不同溫度下的結點(diǎn)如何產(chǎn)生電壓。每個(gè)熱電偶的基礎是這個(gè)非常微弱的信號（通常只有每度微伏），用于指示溫度。同樣，RTD也會(huì )發(fā)出非常微弱的信號。這些小電壓容易受到電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）的影響。

 

       在化工廠(chǎng)，工廠(chǎng)和發(fā)電廠(chǎng)等地方，有許多設備會(huì )發(fā)出EMI / RFI。大型電動(dòng)機，變頻驅動(dòng)器，變壓器，尤其是諸如焊接機，繼電器和螺線(xiàn)管之類(lèi)的開(kāi)關(guān)裝置，都通過(guò)空氣輻射電信號。用于傳輸熱電偶和RTD信號的細線(xiàn)就像天線(xiàn)一樣，吸收并傳輸這種輻射。當溫度信號經(jīng)過(guò)較長(cháng)距離發(fā)送時(shí)（在大型過(guò)程工廠(chǎng)中通常是這種情況），信號降級的可能性會(huì )增加。

溫度變送器概述

       溫度變送器本質(zhì)上是放大器的一種形式，可以對信號進(jìn)行濾波，調節和增強，以便在讀取溫度的地方更好地接收信號。熱電偶或RTD導線(xiàn)直接連接到變送器，變送器將輸入縮放為4至20 mA輸出信號，0至10 Vdc之類(lèi)的電壓或RS232，RS485和Modbus®之類(lèi)的數字輸出。這可以通過(guò)雙絞線(xiàn)布線(xiàn)到需要顯示或記錄溫度的任何地方。

 

       從緊湊型DIN導軌安裝單元到具有診斷功能的可編程和“智能”設備，溫度變送器有多種形式，并且具有不同的復雜程度。

 

使用溫度變送器的好處

       從歷史上看，溫度傳感器直接連接到顯示或數據記錄設備是正常的做法。但是，工程師越來(lái)越意識到使用溫度變送器的好處。這些包括：

 

       改善信號完整性，尤其是在長(cháng)距離下。使用屏蔽雙絞線(xiàn)可提供更高的EMI電阻。

 

       標準化輸出。與直接接線(xiàn)的輸出不同，4至20 mA信號與大多數數據采集，記錄和顯示系統兼容，從而可以實(shí)現硬件標準化

 

       提高準確性。將毫安輸出削減到傳感器范圍的一部分可以提高分辨率并產(chǎn)生更高的精度。此外，某些變送器可以檢測熱電偶漂移并在出現問(wèn)題之前發(fā)出警報。

 

       接線(xiàn)便宜。熱電偶延長(cháng)線(xiàn)通常由與設備本身相同的材料制成，因此比標準的雙絞線(xiàn)更昂貴且更易碎。雙絞線(xiàn)更容易“拉出”，并且每英尺成本更低，從長(cháng)院么看可以節省大量成本。

 

       簡(jiǎn)化維護。雙絞線(xiàn)在惡劣的環(huán)境下更容易站立，因此電纜斷裂和短路的發(fā)生率較低，如果確實(shí)發(fā)生，則很容易檢測到。“智能”變送器可以發(fā)送診斷信息，以便在技術(shù)人員開(kāi)始跟蹤布線(xiàn)并查找故障之前就可以理解問(wèn)題。

 

       改造和升級靈活性。安裝溫度變送器后，如果需要更改過(guò)程并需要使用其他熱電偶，則只需更換傳感器本身。相反，可以使用現有的直接導線(xiàn)連接來(lái)安裝變送器（盡管EMI抗擾度會(huì )降低）。

 

 

變送器類(lèi)型和選擇

       溫度變送器可用于每種可能的應用。它們的范圍從僅提供強大模擬信號的廉價(jià)設備到為異常運行狀況提供警報的“智能”變送器。物理格式的范圍從直接安裝在溫度探頭上的頭戴式變送器到包含在控制柜內的DIN導軌式變送器。

 

       像TXDIN1600這樣的變送器可以安裝在DIN導軌上，以便輕松集成到控制柜中。如果需要在不打開(kāi)機柜的情況下就可訪(fǎng)問(wèn)控件，則可以購買(mǎi)面板安裝變送器版本。

 

       諸如OMEGA的TXDIN1600之類(lèi)的可編程變送器接受通用的Pt100，熱電偶，mV，mA輸入，并為用戶(hù)提供標準的兩線(xiàn)制4至20 mA輸出信號。在輸入和輸出之間提供隔離，所有溫度范圍均與溫度成線(xiàn)性關(guān)系。專(zhuān)為易于使用而設計，我們#新的USB接口可輕松快速地進(jìn)行配置。

 

       對于可能出現EMI且信號完整性至關(guān)重要的環(huán)境，應考慮使用高隔離度的變送器，例如OMEGA的TX1500系列。通過(guò)4至20 mA信號線(xiàn)直接供電，可防止接地回路和電氣危險。這些適用于發(fā)電情況，在這種情況下，現場(chǎng)安裝的變送器接線(xiàn)可能會(huì )走幾百英尺，并暴露在強電磁場(chǎng)中。當需要高度隔離時(shí)，請尋找符合IEC 61326標準以實(shí)現EMC兼容性的產(chǎn)品。

 

       提供防爆和耐候變送器。尋找NEMA額定值，以表明其對危險或潛在爆炸性環(huán)境的耐水和FM認證。

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擇溫度變送器時(shí)，重要的是要考慮以下幾點(diǎn)：

 

       安裝位置。它會(huì )頭戴在室外，危險場(chǎng)所嗎？

       信號完整性的重要性。如果測量誤差可能會(huì )造成高昂的代價(jià)，請尋找可提供高隔離度的變送器。

       需要可編程性。如果考慮設置點(diǎn)和縮放比例，請尋找這種變送器類(lèi)型。

       需要“智能”功能。這種溫度變送器可以在異常情況下發(fā)送警報，并提供有助于加快維護速度的診斷信息。

 

外賣(mài)

       與直接連接熱電偶和RTD相比，溫度變送器具有多個(gè)優(yōu)勢。除了具有更高的信號完整性（由于降低的EMI敏感性），它們還具有較低的安裝和維護成本。

 

       變送器在需要長(cháng)電纜走線(xiàn)的現場(chǎng)安裝情況下特別有用，因為雙絞線(xiàn)節省了成本，同時(shí)提供了高水平的EMI保護。

 

       變送器有許多不同的格式，適用于從頭戴式安裝到DIN導軌和面板安裝的各種安裝�？删幊痰�“智能”變送器可以提高測量精度，并提供診斷信息和警報。

 

       在危險環(huán)境中，請尋找具有適當保護功能的發(fā)射機，通常用“ FM Approval”標志表示。