原理：熱電阻溫度變送器，以 PT100 熱電阻為例，其核心元件為鉑電阻絲，具有溫度系數(shù)穩(wěn)定性。工作時，基準單元提供穩(wěn)定的電壓或電流參考，R/V 轉(zhuǎn)換單元通過惠斯通電橋電路，將隨溫度變化的電阻值精準轉(zhuǎn)換為電壓信號。由于熱電阻的電阻 - 溫度特性存在一定非線性，線性電路單元會對電壓信號進行非線性修正，使其更符合線性規(guī)律。最后，V/I 轉(zhuǎn)換單元將處理后的電壓信號轉(zhuǎn)換為標準的 4 - 20mA 電流信號輸出。

原理：壓力變送器的核心部件是集成硅壓力敏感元件，該元件采用先進的微機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)制造。流程壓力和參考壓力分別作用于硅片的兩側(cè)，產(chǎn)生的差壓使硅片發(fā)生微小變形。硅片上集成的全動態(tài)惠斯登電橋，其電阻值會隨著硅片的變形而改變。在外部高精度電流源的驅(qū)動下，電橋輸出一個與壓力成正比的 mV 級電壓信號。這個微弱信號隨后被送入放大電路進行放大，再經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換等一系列處理，最終輸出 4 - 20mA 的標準電流信號或其他標準信號形式。

特點：壓力變送器測量精度一般可達 ±0.075% FS（滿量程）甚至更高，能夠滿足對壓力測量精度要求苛刻的應(yīng)用場景。它不僅可以精確測量正壓，還能測量負壓以及兩個壓力之間的差值（差壓）。由于采用了先進的材料和制造工藝，壓力變送器具有很強的可靠性，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中長期穩(wěn)定工作。

應(yīng)用場景：在石油化工行業(yè)，壓力變送器廣泛應(yīng)用于管道壓力監(jiān)測，例如在原油輸送管道中，實時監(jiān)測管道內(nèi)壓力，可及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏、堵塞等故障，保障輸送安全。在液壓系統(tǒng)中，壓力變送器用于精確控制液壓油的壓力，確保機械設(shè)備的穩(wěn)定運行，如大型注塑機的液壓系統(tǒng)，通過壓力變送器精確控制壓力，保證塑料制品的成型質(zhì)量。

浮球式液位變送器：浮球式液位變送器結(jié)構(gòu)簡單且可靠。磁性浮球隨著液位的升降而上下移動，在導管內(nèi)，測量元件（如干簧管）受到浮球磁場的作用，將液位變化轉(zhuǎn)換為電阻信號。電子單元對電阻信號進行采集、處理，并轉(zhuǎn)換為 4 - 20mA 等標準信號輸出。這種變送器適用于各種形狀和材質(zhì)的儲罐液位測量，無論是小型的化工原料儲罐，還是大型的石油儲罐，都能準確測量液位。

浮筒式液位變送器：基于阿基米德浮力原理，浮筒浸沒在液體中，當液位發(fā)生變化時，浮筒所受浮力改變，從而產(chǎn)生位移。通過微小金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)，將浮筒的位移精確轉(zhuǎn)換為電信號。浮筒式液位變送器不僅可以測量液位，還能測量兩種不相溶液體的界面位置（界位），以及液體的密度。由于其高精度和良好的穩(wěn)定性，常用于化工、電力等行業(yè)對液位測量精度要求較高的場合，如化工反應(yīng)釜的液位精確控制，以及發(fā)電廠的凝汽器水位監(jiān)測。

靜壓或液位變送器：利用液體靜壓力與液位高度成正比的關(guān)系，靜壓式液位變送器通過硅壓力測壓傳感器測量液體底部的壓力。傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過放大電路放大和溫度補償電路消除溫度對測量的影響后，輸出與液位高度對應(yīng)的標準信號。這種變送器安裝極為方便，只需將傳感器安裝在容器底部或側(cè)面合適位置即可，適用于各種容器的液位測量。在污水處理廠，用于監(jiān)測污水池的液位，確保污水的處理流程正常運行。在水利監(jiān)測中，用于監(jiān)測水庫、河道的水位，為防洪、灌溉等決策提供重要數(shù)據(jù)。

原理：電容式物位變送器的傳感器由絕緣電極和裝有測量介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當料位發(fā)生變化時，由于空氣與物料的介電常數(shù)不同，導致電容兩極板間的電容量發(fā)生改變。變送器模塊電路通過精確檢測電容量的變化，并經(jīng)過復雜的運算和處理，將其轉(zhuǎn)換為標準的 4 - 20mA 電流信號或其他標準信號輸出。

特點：電容式物位變送器具有出色的通用性，可測量導電與非導電介質(zhì)的物位，無論是顆粒狀的水泥、塑料顆粒，還是液態(tài)的化工原料。其測量精度較高，一般可達 ±0.5% FS，并且抗干擾能力強，能夠在復雜的工業(yè)電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作。

應(yīng)用場景：在水泥廠，用于測量水泥料倉的料位，實時掌握水泥儲量，合理安排生產(chǎn)和運輸。在塑料加工廠，對塑料顆粒料倉的料位進行監(jiān)測，確保生產(chǎn)過程中原料的持續(xù)供應(yīng)。在化工液體儲罐中，電容式物位變送器也廣泛應(yīng)用，精確測量液位，保障化工生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。

原理：超聲波變送器工作時，探頭向被測介質(zhì)發(fā)射超聲波脈沖，超聲波在介質(zhì)中傳播，遇到障礙物（如液位表面、物位表面）后反射回來，被探頭接收。根據(jù)超聲波在介質(zhì)中的傳播速度以及發(fā)射和接收的時間差，通過公式計算出探頭到障礙物的距離，從而實現(xiàn)對液位、物位或距離的測量。一體化超聲波變送器將探頭和電子電路集成在一起，內(nèi)部電路對接收的信號進行放大、濾波、計算等處理，直接輸出 4 - 20mA 標準信號。

特點：超聲波變送器采用非接觸式測量方式，不會與被測介質(zhì)發(fā)生直接接觸，避免了介質(zhì)對變送器的腐蝕和污染，同時也不受介質(zhì)密度、粘度、腐蝕性等特性的影響。其安裝維護方便，只需將變送器安裝在合適位置，對準被測目標即可，無需在被測介質(zhì)中安裝復雜的部件。

應(yīng)用場景：在自來水廠的清水池、沉淀池液位測量中，超聲波變送器可準確測量液位，為供水調(diào)度提供準確數(shù)據(jù)。在污水處理廠的各種水池液位監(jiān)測中，也廣泛應(yīng)用，由于污水具有腐蝕性和雜質(zhì)多的特點，超聲波變送器的非接觸式測量優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。在明渠流量測量中，通過測量液位并結(jié)合渠道的幾何參數(shù)，可計算出流量，廣泛應(yīng)用于水利監(jiān)測、農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域。

原理：銻電極酸度變送器由銻電極與參考電極組成 pH 值測量系統(tǒng)。在酸性溶液中，銻電極表面會發(fā)生化學反應(yīng)，生成三氧化二銻氧化層，該氧化層與溶液中的氫離子發(fā)生作用，形成電位差。這個電位差與溶液中的氫離子濃度存在對應(yīng)關(guān)系，符合能斯特方程。通過精確測量該電位差，并經(jīng)過變送器內(nèi)部電路的放大、轉(zhuǎn)換和補償?shù)忍幚?，即可測量出溶液的酸度（pH 值）。同時，為了保證測量的準確性和穩(wěn)定性，變送器還集成了自動清洗功能，定期對銻電極表面進行清洗，防止污染物附著影響測量精度。

特點：銻電極酸度變送器集檢測、清洗、信號轉(zhuǎn)換等多種功能于一體，可實現(xiàn)對酸性溶液酸度的在線連續(xù)測量。其測量精度較高，一般可達 ±0.01pH，能夠滿足化工、環(huán)保等行業(yè)對酸度測量精度的嚴格要求。并且具有良好的抗干擾能力，可在復雜的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作。

應(yīng)用場景：在化工行業(yè)，如硫酸生產(chǎn)過程中，需要對反應(yīng)液、吸收液的酸度進行精確監(jiān)測，以保證生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量。在環(huán)保行業(yè)，電鍍廢水處理過程中，廢水的酸度對后續(xù)處理工藝和達標排放至關(guān)重要，銻電極酸度變送器可實時監(jiān)測廢水酸度，為加藥控制提供準確依據(jù)，確保廢水處理達標。

原理：智能變送器由高性能傳感器和先進的微處理器組成。傳感器負責采集物理量信號，如溫度、壓力等，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。微處理器對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行快速、精確的計算，根據(jù)預設(shè)的算法對數(shù)據(jù)進行處理，包括非線性修正、溫度補償?shù)?。同時，微處理器還具備數(shù)據(jù)存儲功能，可存儲歷史測量數(shù)據(jù)，方便用戶查詢和分析。通過反饋回路，微處理器能夠根據(jù)測量結(jié)果實時調(diào)節(jié)傳感器的工作參數(shù)，優(yōu)化測量過程。此外，智能變送器可加載 HART（Highway Addressable Remote Transducer）協(xié)議等通信協(xié)議，實現(xiàn)與上位機或其他智能設(shè)備的數(shù)字通信，可遠程讀取測量數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)等。

特點：智能變送器測量精度相比傳統(tǒng)變送器有顯著提升，一般可達 ±0.05% FS 甚至更高。它具備強大的自診斷功能，能夠?qū)崟r監(jiān)測自身的工作狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)故障時可及時報警并進行故障定位，大大提高了設(shè)備的可靠性和維護效率。通過數(shù)字通信功能，可實現(xiàn)遠程通信，方便用戶在控制室對現(xiàn)場變送器進行監(jiān)控和管理。用戶還可根據(jù)實際需求靈活配置測量參數(shù)，如量程、報警閾值等。

應(yīng)用場景：在現(xiàn)代化智能工廠中，智能變送器廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)。在自動化生產(chǎn)線中，對溫度、壓力、液位等參數(shù)的精確測量和控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，智能變送器可實時將測量數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精準調(diào)控。在智能電網(wǎng)中，用于監(jiān)測電力設(shè)備的運行參數(shù)，如變壓器油溫、油壓等，通過遠程通信將數(shù)據(jù)傳輸至電力監(jiān)控中心，實現(xiàn)電力設(shè)備的智能化運維。

接線特點：兩線制變送器的接線方式極為簡潔，電源與信號共用兩根線。其中，電源正端連接一根線，這根線同時也是信號輸出的正極；信號輸出的負極與電源負端共用一根線。其供電電源通常為 24V.DC 的直流電源，輸出信號為標準的 4 - 20mA.DC 電流信號，負載電阻一般設(shè)計為 250Ω，在這個電阻上可產(chǎn)生 1 - 5V 的電壓信號，方便后續(xù)設(shè)備采集和處理。

優(yōu)勢：這種接線方式最大的優(yōu)勢在于節(jié)省布線成本，無論是線纜采購成本還是安裝施工成本都大幅降低。由于信號起點電流為 4mA，當出現(xiàn)斷電、斷線等故障時，接收端可通過檢測電流異常識別故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。在一些有防爆要求的危險場所，兩線制變送器利于使用安全柵，因為其簡單的電路結(jié)構(gòu)和低功耗特性，能更好地滿足防爆標準，保障生產(chǎn)安全。

應(yīng)用限制：兩線制變送器需要在有限的電源功率下完成信號采集、處理和傳輸?shù)裙δ埽@就要求其電路設(shè)計必須高效、節(jié)能。因此，它不適用于功耗大、轉(zhuǎn)換電路復雜的儀表，因為這類儀表無法在 24V.DC 的低電壓和有限電流下正常工作。

接線特點：三線制變送器的接線方式相對兩線制稍顯復雜。電源正端單獨使用一根線進行供電，信號輸出正端也使用一根獨立的線，而電源負端和信號負端則共用一根線。其供電大多采用 24V.DC 的直流電源，輸出信號形式與兩線制類似，常見的有 4 - 20mA.DC 等標準電流信號，也有 0 - 5V.DC 等電壓信號形式，具體取決于變送器的設(shè)計和應(yīng)用場景。

優(yōu)勢：相較于四線制變送器，三線制變送器在一定程度上簡化了接線，減少了布線數(shù)量，降低了布線成本和安裝復雜度。在一些對功耗和電路復雜度要求介于兩線制和四線制之間的儀表中得到應(yīng)用。例如，某些對測量精度有一定要求，但功耗又不是特別高的工業(yè)壓力測量儀表，采用三線制接線方式，既能滿足測量需求，又能在成本和安裝便利性上取得較好的平衡。

應(yīng)用場景：三線制變送器在早期的工業(yè)自動化系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，如一些傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中的溫度、壓力測量環(huán)節(jié)。在一些對成本較為敏感，且對信號傳輸距離和精度有一定要求的小型工業(yè)項目中，三線制變送器仍有一定的應(yīng)用空間，例如小型食品加工廠的溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

接線特點：四線制變送器采用兩根線專門用于電源供應(yīng)，這兩根線可提供較高的電壓和電流，以滿足復雜電路和高功耗儀表的需求。供電方式多樣，常見的有 220V.AC 的交流電源，也有 24V.DC 的直流電源。另外兩根線用于輸出信號，輸出信號形式豐富多樣，除了常見的 4 - 20mA.DC、0 - 10mA.DC 等電流信號外，還有 0 - 5V.DC、0 - 10V.DC 等電壓信號形式。負載電阻根據(jù)輸出電路的不同而有所差異，例如對于 4 - 20mA 輸出電路，負載電阻一般為 250Ω - 600Ω。

優(yōu)勢：四線制變送器能夠滿足復雜電路、高功耗儀表的需求，由于有獨立的電源供應(yīng)線，可提供穩(wěn)定、充足的電能，保證儀表內(nèi)部復雜的轉(zhuǎn)換電路、放大電路等正常工作。其輸出信號穩(wěn)定性好，受電源波動和傳輸線路干擾的影響較小，適用于對信號質(zhì)量有所要求的應(yīng)用場景。

應(yīng)用場景：在早期的工業(yè)自動化系統(tǒng)中，如 DDZ - Ⅱ 型電動單元組合儀表，廣泛采用四線制接線方式，因為當時的儀表技術(shù)相對落后，電路復雜度高且功耗大。在一些對信號質(zhì)量要求苛刻、轉(zhuǎn)換電路復雜的高精度在線分析儀表中，四線制變送器仍在使用，例如在化工行業(yè)的色譜分析儀中，用于精確測量各種化學成分的含量，對壓力、溫度等參數(shù)的測量信號穩(wěn)定性有著要求，四線制變送器能夠滿足其需求。