一、测量控制系统的组成

    在自动控制回路中主要由输入传感器、调节仪、输出执行装置与被控对象四个部分组成，其系统结构图如图所示。

d08 15.79 d19 37.64

    d09 17.77 d20 39.64

    d10 19.77

四、输入连接导线的接线方式

    热电偶与热电阻连接仪表有不同的要求：

    1、热电偶的连接方式

    采用补偿导线，通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内（包括常温）、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

    2、热电阻的信号连接方式

    热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过铜导线连接传递到二次仪表上或者其它控制装置。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

    目前热电阻的引线主要有三种方式。

    2.1 二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合

    2.2 三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的zui常用的引线电阻。

    3、输入模拟量信号连接仪表有不同的要求

    AI仪表的模拟量输入是采用电压输入法，有二种方式连接有源或无源信号：在辅助输入口MIO口安装I4模块直接接入二线制变送器，同时馈电DC24V；或在主输入口0～20mA；4～20mA信号并接250Ω电阻变成0～5V；1～5V信号输入；在仪表热电偶主输入口设置为0～1V或0.2～1V，然后外接100欧或50欧电阻变换即可，等多种规格。

    多种信号输入的接线：

    对于控制调节阀伺服电机接线有多组信号接入，需要有多样化的改变：

　　如果是程序仪表通讯口被站用了，在MIO口用作开关量输入来控制程序的起/停/暂停时，当仪表应用在伺服器直接控制调节阀时反馈信号4～20mA并250Ω电阻变1～5V主输入口接入，此时测量信号为线性电流/电压时不能用1～5V/0～5V输入，可用仪表热电偶主输入口输入用0～1V或0.2～1V，然后将4～20mA信号外接100欧或50欧电阻变换即可，这对于热电偶、热电阻是不影响的。对于程序仪表还可安装外部开关量输入来控制程序的起/停/暂停，在MIO口已被占用可在通讯口来控制程序的起/停/暂停。

    当反馈信号是电阻信号，传感器信号从主输入输入，二线制变送器馈电从AUX位安装V24电源模块，开关量输入来控制程序的起/停/暂停安装在仪表通讯口。

五、结束语

    各类传感器二线制变送器的应用非常广泛，不论是在工业、农业、国防建设，还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域，处处可见模拟传感器的身影，在选用时要考虑传感器的测量精度问题。精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的可靠性直接影响仪表的显示准确性。

    在安装时要考虑各种信号线的布线干扰问题，特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚，会引起通道信号的窜扰；

    空间的各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作；此外工业自动化网版权所有，现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化，腐蚀性气体、酸碱盐的作用，野外的风沙、雨淋，甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。

    影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。

    充分了解传感器的性能才能更好的应用仪表。

二、仪表常用输入规格

    以AI-808仪表为例一台仪表可以兼容常规所有输入规格入下：
    热电偶：K、S、R、E、J、T、B、N 热电阻：Cu50、Pt100
    线性电压：0－5V、1－5V、0－1V、0－100mV、0－20mV等
    线性电流（需外接分流电阻）：0－10mA、0－20mA、4－20mA等
    扩充规格：在保留上述输入规格基础上，允许用户一种额外输入规格（按特殊分度表输入）
    ●测量范围：
    热电偶：K（-50－+1300℃）、S（-50－+1700℃）、R（-50－+1650℃）、T（-200－+350℃）
    E（0－800℃）、J（0－1000℃）、B（0－1800℃）、N（0－1300℃）
    热电阻：Cu50（-50－+150℃） 、Pt100（-200－+600℃）
    线性输入：-1999－+9999由用户定义
    ●测量精度：0.2级（热电阻、线性电压、线性电流及热电偶输入且采用铜电阻补偿或冰点补偿冷端时） 0.2%FS±2.0℃（热电偶输入且采用仪表内部元件测温补偿冷端时）
    ●响应时间：≤0.5秒（设置数字滤波参数dL=0时）
    注：仪表对B分度号热电偶在0－600℃范围时可进行测量，但测量精度无法达到0.2级，在600－1800℃范围可保证0.2级测量精度。
    在确定传感器型号后在仪表参数表设定传感器代号就能正常显示测量数据。表格如下：
    代号 传感器输入类型 代号 传感器输入类型
    0 K 20 Cu50
    1 S 21 Pt100
    2 R 22 0~75mV 电压输入
    3 T 26 0~80欧 电阻输入
    4 E 27 0~400欧 电阻输入
    5 J 28 0~20mV 电压输入
    6 B 29 0~100mV 电压输入
    7 N 30 0~60mV 电压输入
    8 WRe3-WRe25 31 0~1V
    9 WRe5-WRe26 32 0.2~1V
    10 客户自定义 33 1~5V 电压输入
    12 F2 辐射高温温度计 34 0~5V 电压输入
    Sn=10时，采用外部分度号扩展，用户可以自输入非线性输入表格。

三、输入信号类型

*类、温度传感器
   
　　1、热电偶与热电阻一样都是温度传感器塑料工业网版权所有，但是他和热电阻的区别主要在于：
    1.1 信号的性质，热电阻本身是电阻，温度的变化，使电阻产生正的或者是负的阻值变化；而热偶，是产生感应电压的变化，他随温度的改变而改变。
    1.2 两种传感器检测的温度范围不一样，热电阻一般检测－200～800度温度范围；热偶可检测0-2300度的温度范围（甚至更高）所以，前者是低温检测ARCHEAN.net版权所有，后者是高温检测。热电阻是阻值随温度的变化而变化，而热电偶输出是毫伏信号。热电阻测量范围0到几百摄氏度，精度要比电偶的高，电偶测温范围可达一千多度。电偶测温反应时间要比电阻的快。

1.3 从材料上分，热阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热偶是双金属材料，既两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。
    2、热电偶的基本构造及如何选型：
    2.1 测温热电偶是利用两种金属之间的热电现象来测温的。在两种不同金属导体焊成的闭合回路中，若两焊接端的温度不同时，就会产生热电势。这种由两种金属导体组成的回路就称为热电偶。实用的热电偶只焊接一端，此焊接的一端称为热端（工作端），另一端不焊接而是接入测量仪表，称为冷端（自由端）。当热电偶冷端和热端的温度不同时，就会产生热电势，其值与组成热电偶的材料性质、冷端和热端的温差大小有关、而与热电极的长度、直径无关。
    2.2 测量精度和温度测量范围的选择。使用温度在1300~1800℃，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800℃一般选用钨铼热电偶；使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃一般用E型热电偶；250℃下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。
    2.3 仪表对B分度号热电偶在0－600℃范围时可进行测量，但测量精度无法达到0.2级，在600－1800℃范围可保证0.2级测量精度。
    2.4 热电阻与热电偶的特殊用途：用2支PT100铂电阻可用于干湿球温湿度测量；温差测量将2支热电偶反并联测量温度差，应用在空调系统的进出水温差测量。
    3、热电阻的基本构造及如何选型
    铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的，按0℃时的电阻R℃100欧姆（分度号为PT100）等，PT100测温范围均为-200~800℃。感温元件骨架的材质也是决定铂热电阻PT100使用温区的主要因素，常见的感温元件有陶瓷元件，玻璃元件，云母元件，它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架，玻璃骨架，云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。由于骨架材料本身的性能不同，陶瓷元件适用于850℃以下温区，玻璃元件适用于550℃以下温区。近年来市场上出现了大量的厚膜和薄膜铂热电阻PT100 感温元件，厚膜铂热电阻PT100元件是用铂浆料印刷在玻璃或陶瓷底板上，薄膜铂热电阻PT100元件是用铂浆料溅射在玻璃或陶瓷底板上，再经光刻加工而成，这种感温元件仅适用于-70~500℃温区。

    第二类、二线制变送器及线性电流输入信号
   
　　1、应用类型
    将物理测量信号或普通电信号转换为标准的电信号输出一般分0～20mA、4～20mA、0～5V、1～5V d08 15.79 d19 37.64

    d09 17.77 d20 39.64

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四、输入连接导线的接线方式

    热电偶与热电阻连接仪表有不同的要求：

    1、热电偶的连接方式

    采用补偿导线，通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内（包括常温）、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

    2、热电阻的信号连接方式

    热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过铜导线连接传递到二次仪表上或者其它控制装置。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

    目前热电阻的引线主要有三种方式。

    2.1 二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合

    2.2 三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的zui常用的引线电阻。

    3、输入模拟量信号连接仪表有不同的要求

    AI仪表的模拟量输入是采用电压输入法，有二种方式连接有源或无源信号：在辅助输入口MIO口安装I4模块直接接入二线制变送器，同时馈电DC24V；或在主输入口0～20mA；4～20mA信号并接250Ω电阻变成0～5V；1～5V信号输入；在仪表热电偶主输入口设置为0～1V或0.2～1V，然后外接100欧或50欧电阻变换即可，等多种规格。

    多种信号输入的接线：

    对于控制调节阀伺服电机接线有多组信号接入，需要有多样化的改变：

　　如果是程序仪表通讯口被站用了，在MIO口用作开关量输入来控制程序的起/停/暂停时，当仪表应用在伺服器直接控制调节阀时反馈信号4～20mA并250Ω电阻变1～5V主输入口接入，此时测量信号为线性电流/电压时不能用1～5V/0～5V输入，可用仪表热电偶主输入口输入用0～1V或0.2～1V，然后将4～20mA信号外接100欧或50欧电阻变换即可，这对于热电偶、热电阻是不影响的。对于程序仪表还可安装外部开关量输入来控制程序的起/停/暂停，在MIO口已被占用可在通讯口来控制程序的起/停/暂停。

    当反馈信号是电阻信号，传感器信号从主输入输入，二线制变送器馈电从AUX位安装V24电源模块，开关量输入来控制程序的起/停/暂停安装在仪表通讯口。

五、结束语

    各类传感器二线制变送器的应用非常广泛，不论是在工业、农业、国防建设，还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域，处处可见模拟传感器的身影，在选用时要考虑传感器的测量精度问题。精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的可靠性直接影响仪表的显示准确性。

    在安装时要考虑各种信号线的布线干扰问题，特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚，会引起通道信号的窜扰；

    空间的各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作；此外工业自动化网版权所有，现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化，腐蚀性气体、酸碱盐的作用，野外的风沙、雨淋，甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。

    影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。

    充分了解传感器的性能才能更好的应用仪表。