錯(cuò)誤或不可靠的溫度信號(hào)可能會(huì)帶來(lái)非常昂貴的后果。認(rèn)為爐子太冷，過(guò)程操作員可能會(huì)增加熱量，從而損壞內(nèi)部的高價(jià)值產(chǎn)品。或者，控制室主管可以關(guān)閉生產(chǎn)線，以避免出現(xiàn)不實(shí)際的問(wèn)題。
當(dāng)來(lái)自熱電偶或RTD的弱電壓信號(hào)被電噪聲破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)類似的問(wèn)題。一種解決方案是將溫度變送器放置在靠近測(cè)量點(diǎn)的位置，并使其發(fā)送更可靠的信號(hào)。這份來(lái)自O(shè)MEGA Engineering的白皮書(shū)討論了使用溫度變送器的優(yōu)勢(shì)以及可用的選件。各個(gè)部分的地址：
溫度信號(hào)損壞
溫度變送器概述
使用溫度變送器的好處
變送器類型和選擇
溫度信號(hào)損壞
塞貝克效應(yīng)（Seebeck Effect）描述了連接在一起的異種導(dǎo)線在不同溫度下的結(jié)點(diǎn)如何產(chǎn)生電壓。每個(gè)熱電偶的基礎(chǔ)是這個(gè)非常微弱的信號(hào)（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(hào)。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，工廠和發(fā)電廠等地方，有許多設(shè)備會(huì)發(fā)出EMI / RFI。大型電動(dòng)機(jī)，變頻驅(qū)動(dòng)器，變壓器，尤其是諸如焊接機(jī)，繼電器和螺線管之類的開(kāi)關(guān)裝置，都通過(guò)空氣輻射電信號(hào)。用于傳輸熱電偶和RTD信號(hào)的細(xì)線就像天線一樣，吸收并傳輸這種輻射。當(dāng)溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離發(fā)送時(shí)（在大型過(guò)程工廠中通常是這種情況），信號(hào)降級(jí)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(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，調(diào)節(jié)和增強(qiáng)，以便在讀取溫度的地方更好地接收信號(hào)。熱電偶或RTD導(dǎo)線直接連接到變送器，變送器將輸入縮放為4至20 mA輸出信號(hào)，0至10 Vdc之類的電壓或RS232，RS485和Modbus®之類的數(shù)字輸出。這可以通過(guò)雙絞線布線到需要顯示或記錄溫度的任何地方。
從緊湊型DIN導(dǎo)軌安裝單元到具有診斷功能的可編程和“智能”設(shè)備，溫度變送器有多種形式，并且具有不同的復(fù)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(shù)據(jù)記錄設(shè)備是正常的做法。但是，工程師越來(lái)越意識(shí)到使用溫度變送器的好處。這些包括：
改善信號(hào)完整性，尤其是在長(zhǎng)距離下。使用屏蔽雙絞線可提供更高的EMI電阻。
標(biāo)準(zhǔn)化輸出。與直接接線的輸出不同，4至20 mA信號(hào)與大多數(shù)數(shù)據(jù)采集，記錄和顯示系統(tǒng)兼容，從而可以實(shí)現(xiàn)硬件標(biāo)準(zhǔn)化
提高準(zhǔn)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(cè)熱電偶漂移并在出現(xiàn)問(wèn)題之前發(fā)出警報(bào)。
接線便宜。熱電偶延長(zhǎng)線通常由與設(shè)備本身相同的材料制成，因此比標(biāo)準(zhǔn)的雙絞線更昂貴且更易碎。雙絞線更容易“拉出”，并且每英尺成本更低，從長(zhǎng)院么看可以節(jié)省大量成本。
簡(jiǎn)化維護(hù)。雙絞線在惡劣的環(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(cè)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)始跟蹤布線并查找故障之前就可以理解問(wèn)題。
改造和升級(jí)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(xiàn)有的直接導(dǎo)線連接來(lái)安裝變送器（盡管EMI抗擾度會(huì)降低）。
變送器類型和選擇
溫度變送器可用于每種可能的應(yīng)用。它們的范圍從僅提供強(qiáng)大模擬信號(hào)的廉價(jià)設(shè)備到為異常運(yùn)行狀況提供警報(bào)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(nèi)的DIN導(dǎo)軌式變送器。
像TXDIN1600這樣的變送器可以安裝在DIN導(dǎo)軌上，以便輕松集成到控制柜中。如果需要在不打開(kāi)機(jī)柜的情況下就可訪問(wèn)控件，則可以購(gòu)買面板安裝變送器版本。
諸如OMEGA的TXDIN1600之類的可編程變送器接受通用的Pt100，熱電偶，mV，mA輸入，并為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的兩線制4至20 mA輸出信號(hào)。在輸入和輸出之間提供隔離，所有溫度范圍均與溫度成線性關(guān)系。專為易于使用而設(shè)計(jì)，我們#新的USB接口可輕松快速地進(jìn)行配置。
對(duì)于可能出現(xiàn)EMI且信號(hào)完整性至關(guān)重要的環(huán)境，應(yīng)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(hào)線直接供電，可防止接地回路和電氣危險(xiǎn)。這些適用于發(fā)電情況，在這種情況下，現(xiàn)場(chǎng)安裝的變送器接線可能會(huì)走幾百英尺，并暴露在強(qiáng)電磁場(chǎng)中。當(dāng)需要高度隔離時(shí)，請(qǐng)尋找符合IEC 61326標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)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(duì)危險(xiǎn)或潛在爆炸性環(huán)境的耐水和FM認(rèn)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(xiǎn)場(chǎng)所嗎？
信號(hào)完整性的重要性。如果測(cè)量誤差可能會(huì)造成高昂的代價(jià)，請(qǐng)尋找可提供高隔離度的變送器。
需要可編程性。如果考慮設(shè)置點(diǎn)和縮放比例，請(qǐng)尋找這種變送器類型。
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(bào)，并提供有助于加快維護(hù)速度的診斷信息。
外賣
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(shì)。除了具有更高的信號(hào)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(hù)成本。
變送器在需要長(zhǎng)電纜走線的現(xiàn)場(chǎng)安裝情況下特別有用，因?yàn)殡p絞線節(jié)省了成本，同時(shí)提供了高水平的EMI保護(hù)。
變送器有許多不同的格式，適用于從頭戴式安裝到DIN導(dǎo)軌和面板安裝的各種安裝。可編程的“智能”變送器可以提高測(cè)量精度，并提供診斷信息和警報(bào)。
在危險(xiǎn)環(huán)境中，請(qǐng)尋找具有適當(dāng)保護(hù)功能的發(fā)射機(jī)，通常用“ FM Approval”標(biāo)志表示。
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