压力传感器之所以要配变送器(放大器),主要基于以下几个方面的原因:
信号转换与标准化:
压力传感器能够将外部压力转换为电信号,但这种电信号往往是非标准化的,可能因传感器类型、制造差异等因素而有所不同。
变送器(放大器)则能够将传感器输出的非标准化电信号转换为标准化的电信号,如模拟信号4~20mA或0~10V,数字信号RS485串口、RS232串口、Ethernet、EtherCAT等,这有助于实现信号的统一处理和远程传输。
信号放大与滤波:
压力传感器输出的电信号非常微弱,信号大小由工作电压和压力传感器的灵敏度决定,工作电压5VDC,灵敏度2mV/V,满量程输出即为5V*2mV/V=10mV,如压力传感器满量程为100KG,压满100KG,输出即为10mV,压50KG即为5mV。直接传输和处理可能存在困难。
变送器(放大器)内部通常包含信号放大电路,能够将微弱的电信号放大到足够的水平,以便后续处理。
线性化与校准:
被测物理量与电信号之间往往呈现非线性关系,这会影响测量的准确性。
变送器通过线性化电路,能够使电信号与物理量之间变成近似线性关系,从而提高测量的精度。
此外,变送器(放大器)还可以进行校准,确保输出信号与实际物理量之间的对应关系更加准确。
防护与隔离:
在某些恶劣环境下,传感器可能直接暴露于高温、高压、腐蚀等有害因素中,这会影响其性能和寿命。
变送器通常具有防护功能,能够抵抗这些恶劣环境条件,保护压力传感器免受损害。
同时,变送器(放大器)还能实现电气隔离,防止电气干扰和故障传播,保护测量系统和被测对象的安全。
便于远程监控与控制:
变送器能够将标准化的电信号传输到远程的监控系统、记录仪、PLC等设备中。
这使得操作人员能够在远离测量现场的地方实时监测和控制压力参数,提高生产效率和安全性。