2025/10/28 04/14/15
温度变送器是如何工作的？
信号感知：测温元件（PT100热电阻或K型热电偶等）感受到温度变化。PT100的电阻值会随温度变化，热电偶则会产生一个与温差相关的微小热电势。 信号调理：这个原始的微弱信号被送到变送器的输入回路。在这里，会进行稳压滤波，去除一些干扰噪声。 补偿与放大：接下来信号进入核心处理阶段。对于热电偶，需要进行冷端补偿，以消除接线盒处环境温度变化带来的误差。对于热电阻，则要通过线性化电路，补偿其电阻与温度之间的非线性关系，确保输出信号和温度是良好的线性关系。然后信号被运算放大器充分放大。 V/I转换：放大后的电压信号通过V/I（电压/电流）转换电路，被转换成我们需要的4-20mA直流电流信号。为什么是4mA起点？这有个妙处——当输出为4mA时，代表温度下限，同时也能判断线路是否正常（如果电流为0，说明线路断了）。 输出与保护：最后，这个标准的4-20mA信号通过两线制或四线制线路传输给控制室的可编程逻辑控制器（PLC）、集散控制系统（DCS）或显示仪表。先进的变送器内部还集成了反接保护、限流保护等电路，提升可靠性。
温度变送器有哪些主要类型？
按结构形式分： 一体化温度变送器：这是目前非常流行的形式。它的信号转换模块直接安装在传感器接线盒内，结构紧凑，节省安装空间和引线，抗干扰能力更强，特别适合现场安装。 模块式（导轨式）温度变送器：作为一个独立的模块，可以安装在控制柜的标准导轨上。它不直接与传感器耦合，更适合在控制室内集中处理多路温度信号。
按测温元件分： 热电阻温度变送器：核心元件是PT100、Cu50等热电阻，通过测量电阻变化来测温度。优点是测量精度较高，稳定性好，但测温范围相对较窄，主要用于中低温测量（例如PT100常用范围-200℃～+500℃）。 热电偶温度变送器：核心元件是K型、S型等热电偶，通过测量热电偶两端产生的热电势来测温度。主要优点是测温范围极宽（某些型号可达0～1600℃甚至更高），常用于高温测量场景，如炉窑。
温度变送器安装要注意什么？
电源极性不能接反：对于两线制变送器，接线前务必确认电源的正负极。接反很可能导致变送器损坏。 保证电源质量：变送器的供电电源不得有尖峰，否则容易损坏内部元件。供电电压要稳定在允许范围内（常见为DC 24V，范围覆盖DC 10-32V等），避免过高或过低。 强干扰环境下的防护：在干扰严重的工业现场，变送器外壳应牢固接地。电源和信号输出线最好采用屏蔽电缆，并且将屏蔽层做单端接地处理，压线螺母要旋紧以保证气密性。 高温环境的保护：测量高温介质（>>100℃）时，应在传感器腔与接线盒之间用填充材料进行隔热，防止接线盒温度过高而损坏变送器内部的电子模块。 本安与防爆要求：在易燃易爆的危险区域，必须选择具有相应防爆认证（如dIIBT4）的本安型变送器，并严格按照防爆要求进行接线和安装。
温度变送器如何保养维护？
建立定期校准制度：温度变送器每6个月应进行一次校准，以确保其测量精度。校准可以委托有资质的机构进行，对于重要场合，也可以使用标准电阻源、精密数字电压表等设备参照规程进行校准（通常选择包括上下限值及量程一半附近在内不少于5个点）。 日常巡检与外观检查：定期巡检，检查变送器外观是否有掉漆、破损、裂纹；检查感温元件是否洁净、干燥；检查保护套管是否完好，有无严重腐蚀或磨损。 保持清洁：变送器在运行中应保持清洁，特别是接线盒部位，要防止灰尘、油污和潮气侵入。对于安装在粉尘大的环境中的变送器，更应增加清理频次。 绝缘性能测试：在中断电源并确保安全的情况下，可以定期使用兆欧表测量变送器接线端子与外壳之间的绝缘电阻，确保其符合要求（例如≥20MΩ，DC500V测试条件下）。
温度变送器常见故障如何诊断与处理？
可能原因： 变送器密封问题：例如密封不好或传感器保护管有砂眼，导致渗漏或内部结露，影响测量。 测温元件选型或本身问题：例如选用的电阻丝不匹配导致量程错误，或元件本身老化、损坏。 变送器未校准或漂移：长期使用后可能出现量程漂移。
处理方法： 检查传感器和接线盒的密封状况。 确认测温元件（PT100、热电偶）型号与变送器输入设置是否匹配。 对变送器进行重新校准。
可能原因： 电源波动或干扰：供电电源不稳定，或现场有大功率设备启停造成电磁干扰。 接线问题：接线端子松动、接触不良，或信号线屏蔽层损坏、接地不良。 传感器绝缘变差：保护管和拉线板污垢或盐渣过多导致绝缘不良，引入干扰。
处理方法： 检查供电电源电压是否稳定。 紧固所有接线端子，检查信号线屏蔽和接地。 清理传感器接线盒，检查绝缘电阻。
可能原因： 电源问题：供电线路断路、电源损坏或电压过低。 接线错误：电源极性接反。 内部元件损坏：变送器内部电路（如V/I转换单元、保护电路）损坏。
处理方法： 测量变送器供电端电压是否正常（如24VDC）。 检查电源线极性是否正确。 如果电源和接线无误，则变送器本身故障可能性大，需维修或更换。
可能原因： 热电偶冷端补偿失效：导致指示温度偏高。 线路电阻问题：对于热电阻，引线电阻过大或三根引线电阻不一致会引入误差。 传感器断路或短路：断路可能导致输出值小于4mA甚至为0；短路可能导致输出异常高或无规律。
处理方法： 检查热电偶冷端补偿是否正常。 检查引线电阻，确保连接牢固、电阻值符合要求。 用万用表测量传感器回路电阻，判断是否断路或短路。
