10,30,2026 4観点
センサーとトランスミッタは、計器、計器、工業自動化の分野で重要な役割を果たしている。センサと異なり、トランスミッタは非電力量を測定可能な電力量に変換できるほか、一般的には増幅作用もある。本文は簡単に各種類のトランスミッタの特徴を紹介して、使用者の選択に供する。
一、一体化温度変換器
一体化された温度変換器は一般に温度測定プローブ（熱電対または熱抵抗センサ）と2線式固体電子ユニットから構成される。固体モジュール形式を用いて温度測定プローブを直接配線ボックス内に取り付け、一体化されたトランスミッタを形成する。一体化温度変換器は一般的に熱抵抗と熱電対型の2種類に分けられる。
熱抵抗温度変換器は基準ユニット、R/V変換ユニット、線形回路、逆接続保護、電流制限保護、V/I変換ユニットなどから構成される。測温熱抵抗信号を変換増幅した後、線形回路により温度と抵抗の非線形関係を補償し、V/I変換回路を経て測定温度と線形関係にある4～20 mAの定電流信号を出力する。
熱電対温度変換器は一般的に基準源、冷端補償、増幅ユニット、線形化処理、V/I変換、断片化処理、逆接保護、電流制限保護などの回路ユニットから構成される。これは熱電対による熱電位を冷端補償で増幅した後、キャップは線形回路による熱電位と温度の非線形誤差を消し、zui後に増幅して4〜20 mA電流出力信号に変換する。熱電対測定中に電対の断線による制御温度の故障による事故を防止するために、送信器には電源遮断保護回路も設けられている。熱電対が断線されたり、接続不良になったりすると、インバータは計器の電源を切るためにzuiの大きな値（28 mA）を出力します。
一体化温度トランスミッタは構造が簡単で、リード線を節約し、出力信号が大きく、耐干渉能力が強く、線形がよく、表示計器が簡単で、固体モジュールの耐震防湿、反接合保護と限流保護があり、動作が信頼できるなどの利点がある。一体化温度トランスミッタの出力は統一された4〜20 mA信号であり、マイコンシステムまたは他の一般的な計器と一致して使用することができます。ユーザは防爆型または防火型の測定計器の作成を要求することもできる。
二、圧力トランスミッタ
圧力トランスミッタは差トランスミッタとも呼ばれ、主にロードセルセンサ、モジュール回路、表示ヘッド、ケースとプロセス接続部品などから構成されている。それは受信したガス、液体などの圧力信号を標準的な電流電圧信号に変換して、指示警報器、記録計、調節器などの二次計器に供給して測定、指示と過程調節を行うことができる。
圧力トランスミッタの測定原理図を図3に示す。その測定原理は：プロセス圧力と基準圧力はそれぞれ集積シリコン圧力感受性素子の両端に作用し、その差圧はシリコンウエハを変形させ（変位は小さく、μm級のみ）、シリコンウエハ上に半導体技術で作られた全動ホイートストンブリッジを外部電流源の駆動下で圧力に比例するmV級電圧信号を出力させる。シリコン材料の強性jiが良いため、出力信号の線形度及び劣化指標はいずれも高い。動作時、圧力変換器は測定された物理量をmV段の電圧信号に変換し、増幅倍数が高く、温度ドリフトを互いに打ち消すことができる差動増幅器に送る。増幅された信号は電圧電流変換により対応する電流信号に変換され、非線形補正を経て、zui後に入力圧力と線形対応関係にある標準電流電圧信号が生成される。
圧力トランスミッタは、圧力測定範囲に応じて一般的な圧力トランスミッタ（0.001 MPa〜20 MP 3）と微小差圧トランスミッタ（0〜30 kPa）の2種類に分けることができる。
三、液位変換器
1、フロート式液位変換器磁性フロート、測定カテーテル、信号ユニット、電子ユニット、配線ボックス及び取付部品からなる。一般的な磁性フロートの比重は0.5未満で、液面の上に漂い、測定パイプに沿って上下に移動することができる。カテーテルには測定素子が内蔵されており、外部磁気作用の下で測定液位信号を液位変化に比例する抵抗信号に変換し、電子ユニットを4〜20 mAまたは他の標準信号に変換して出力することができる。このトランスミッタはモジュール回路であり、耐酸、防湿、防振、防食などの利点があり、回路内部には定電流帰還回路と内部保護回路が含まれ、出力zuiの大電流を28 mAを超えないようにすることができるので、電源を確実に保護し、二次計器を損傷させないようにすることができる。
2、フロート式液位変換器磁性フロートをフロートに変更したもので、アルキメデスの浮力原理に基づいて設計されています。フロート式液位変換器は、微小な金属膜歪センシング技術を用いて液体の液位、界位または密度を測定するものである。通常の設定操作は、作業中にフィールドキーを押して行うことができます。
3、静圧又は液位変換器液体静圧の測定原理を用いて動作する。それは一般的にシリコン圧力測定センサを選択して測定した圧力を電気信号に変換し、増幅回路の増幅と補償回路の補償を経て、zui後に4〜20 mAあるいは0〜10 mA電流方式で出力する。
四、容量式物位変換器
容量式物位変換器は工業企業が生産過程において測定と生産過程を制御するのに適しており、主に導電性と非導電性誘電体の液体液位または粉粒状固体材料位の遠距離連続測定と指示として使用される。
容量式液位変換器は容量式センサと電子モジュール回路から構成され、2線制4〜20 mAの定電流出力を基底型とし、変換を経て、3線または4線方式で出力でき、出力信号は1〜5 V、0〜5 V、0〜10 mAなどの標準信号に形成される。容量センサは絶縁電極と測定媒体を備えた円筒形金属容器からなる。材料位置が上昇すると、非導電性材料の誘電率は空気の誘電率より明らかに小さいため、材料高さの変化に応じて電気容量が変化する。トランスミッタのモジュール回路は、基準源、パルス幅変調、変換、定電流増幅、フィードバック、電流制限などのユニットから構成される。パルス幅変調特原理を用いて測定する利点は、周波数が低く、周囲のメタ無線周波数干渉、安定性がよく、線形がよく、明らかな温度ドリフトがないことなどである。
五、超音波トランスミッタ
超音波トランスミッタは一般的な超音波トランスミッタ（時計ヘッドなし）と一体化超音波トランスミッタの2種類に分けられ、一体化超音波トランスミッタは比較的に常用されている。
一体化された超音波変更器は、4〜20 mA信号を直接出力する時計ヘッド（LCDディスプレイなど）とプローブの2つの部分から構成され、小型化された敏感素子（プローブ）と電子回路を組み合わせて、体積が小さく、重量が軽く、価格が安い。超音波トランスミッタは液面に使用することができる。物位の測定と開渠、明渠などの流量測定、そして距離測定に用いることができる。
六、アンチモン電極の酸性度変換器
アンチモン電極酸性度変換器はPH検出、自動洗浄、電気信号変換を一体化した工業オンライン分析計器であり、アンチモン電極と参照電極からなるPH値測定システムである。測定酸性溶液では、アンチモン電極表面に三酸化二アンチモン酸化層が生成されるため、金属アンチモン面と三酸化二アンチモンとの間に電位差が形成される。この電位差の大きさは、測定された酸性溶液中の水素イオンの適度に対応する3つの酸化アンチモンの濃度に依存する。アンチモン、三酸化二アンチモン、水溶液の適度さを1とすれば、その電極電位はエネルギースト公式によって計算される。
アンチモン電極の酸性度変換器における固体モジュール回路は2つの大部分からなる。現場での役割のために、電源部は交流24 Vを用いて二次計器に電力を供給する。この電源は洗浄モータに駆動電源を供給するほか、電流変換ユニットを介して変換回路に使用するために対応する直流電圧に変換しなければならない。第2の部分は測定トランスミッタ回路であり、センサからの基準信号とPH酸性度信号を増幅して傾き調整と位置決め調整回路に送り、信号内部抵抗を低下させ、調整可能にする。増幅されたPH信号と温度補償信号を反復加算して差進変換回路に送り、zui後にPH値に対応する4～20 mA定電流信号を二次計器に出力してPH値の表示と制御を完了する。
七、酸、アルカリ、塩濃度変換器
酸、アルカリ、塩濃度トランスミッタは、溶液のコンダクタンス値を測定することにより濃度を決定する。それはオンラインで工業過程中の酸、アルカリ、塩の水溶液中の濃度含有量を連続的に検査することができる。このようなトランスミッタは主にボイラ給水処理、化学工業溶液の調製及び環境保護などの工業生産過程に応用されている。
酸、アルカリ、塩濃度変換器の動作原理は：一定の範囲内で、酸アルカリ溶液の濃度はその導電率の大きさに比例する。したがって、溶液の電気伝導率の大きさが変わるだけで酸塩基濃度の高さがわかる。測定溶液が専用コンダクタンスセルに流入する場合、電極分極と分布容量を無視すれば、純抵抗と等価であることができる。定電圧交流電流が流れると、その出力電流は導電率と線形関係になり、導電率は溶液中の酸、アルカリ濃度と比例関係になる。したがって、溶液電流を測定すれば、酸、アルカリ、塩の濃度を算出することができる。酸、アルカリ、塩濃度変換器は主に電気伝導池、電子モジュール、表示ヘッドと筐体から構成される。電子モジュール回路は、励起電源、コンダクタンスプール、コンダクタンス増幅器、位相整流器、復調器、温度補償、過負荷保護、電流変換などのユニットで構成されている。
八、コンダクタンストランスミッタ
溶液のコンダクタンス値を測定することで間接的にイオン濃度を測定するフローメータ（一体化トランスミッタ）であり、工業過程における水溶液のコンダクタンスをオンラインで連続的に検出することができる。
電解質溶液は金属導体と同じ電気的な良導体であるため、電解質溶液に電流が流れる際には必ず抵抗作用があり、オームの法則に合致する。しかし、液体の抵抗温度特性は金属導体とは反対で、負の温度特性を持っている。金属導体と区別するために、電解質溶液の導電能力は、導電性（抵抗の逆数）または導電性（抵抗率の逆数）で表される。互いに絶縁された2つの電極がコンダクタンスセルを構成する場合、その中間に測定すべき溶液を配置し、定電圧で交流電流を流すと、電流回路が形成される。電圧の大きさと電極の大きさを固定すれば、回路電流と導電率には一定の関数関係がある。これにより、測定対象溶液に流れる電流を測定することで、測定対象溶液の電気伝導率を測定することができる。コンダクタンストランスミッタの構造と回路は酸、アルカリ、塩濃度トランスミッタと同じである。
九、インテリジェントトランスミッタ
インテリジェントトランスミッタは、センサとマイクロプロセッサ（マイコン）との相構造によって構成されている。それはマイクロプロセッサの演算と記憶能力を十分に利用して、センサのデータに対して処理を行うことができて、測定信号の調整（例えばフィルタリング、増幅、A/D変換など）、データ表示、自動補正と自動補償などを含みます。
マイクロプロセッサはインテリジェントトランスミッタのコアである。測定データを計算、記憶、データ処理するだけでなく、フィードバックループを通じてセンサーを調整して、収集データを良好にすることもできます。マイクロプロセッサはさまざまなソフトウェア機能とハードウェア機能を備えているため、従来のトランスミッタでは難しいタスクを完了することができます。そのため、インテリジェントトランスミッタはセンサの製造難易度を下げ、大距離でセンサの性能を向上させた。また、インテリジェントトランスミッタには次のような特徴があります。
1、自動補償能力があり、ソフトウェアを通じてセンサーの非線形、温漂、時漂などを自動補償することができる。
2、自己診断ができ、通電後にセンサを自己検査して、センサの各部が正常かどうかを検査し、判断することができる。
3、データ処理は便利で正確で、内部プログラムに基づいてデータを自動的に処理することができ、例えば統計処理を行い、異常数値を除去するなど。
4、双方向通信機能を持つ。マイクロプロセッサはセンサデータを受信して処理するだけでなく、情報をセンサにフィードバックして、測定プロセスを調整し、制御することもできます。
5、情報の記憶と記憶ができ、センサの特徴データ、構成情報と補償特性などを記憶することができる。
6、デジタル量インタフェース出力機能を持ち、出力されたデジタル信号をコンピュータやフィールドバスなどに便利に接続することができる。
