變送器是基于負反饋原理工作的,它主要由測量部分、放大器和反饋部分組成。
測量部分用于檢測被測變量x,并將其轉換成能被放大器接受的輸入信號Zi(電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號)。反饋部分則把變送器的輸出信號y轉換成反饋信號Zf,再回送至輸入端。Zi與調零信號Zo的代數和同反饋信號Zf進行比較,其差值ε送入放大器進行放大,并轉換成標準輸出信號y。 [2]
位置變送器屬于電容式位移測量的技術領域。
輸出端有一個產生吸收電流的電路,對電流零點的調整提供了便利條件,可用于4~20mA及0~10mA兩種制式。變送器有一個外露的頂桿,受壓時產生位移,變送器內有一個位移放大裝置,使極板的移動放大若干倍,可對10mm以內的小行程進行高精度測量,頂桿的尾部有機械調零裝置,其調整范圍為有效行程的數倍,它克服了多電極電容式變送器在零點遷移過大時影響測量精度的問題。
其為多電極電容式,其構成是發送電極為一塊,接收電極由多個矩形電極共面地排成一行,每一塊接收電極有一對二極管,每對二極管中的一只的另一端分別接到一個串接電阻構成的電阻網絡的相應結點,每對二極管中的另一只的另一端分別接到一根工作電流反饋線上,上述電阻網絡的一端接參考點,電阻網絡的另一端接末極功率放大器的輸入端,末極功率放大器向輸出端提供輸出電流;其特征在于輸出端有由一只晶體管及一只電阻構成的吸收電流電路,晶體管的集電極接在輸出端的正極性端子上,發射極接在電源負端,電阻的一端接在基極上,另一端接在比電源負端高一個固定電位的結點上。
電路中影響變送器精度的因素很多,主要的有以下幾種。
(1)非線性元件的影響 常規的電壓、電流變送器多為交流變換器(小互感器),次級工頻交流信號經過整流、濾波、穩壓后獲得最終的直流信號。由于整流二極管,它們是非線性器件,因此它的電壓、電流曲線均存在非線性特征。
(2)變送器鐵芯的影響常規變送器變換中均采用鐵芯材料作為導磁介質。一方面由于鐵磁材料所表現出來的非線性特征(磁化喵線的起始區和飽和區),并非是一種理想的線性傳輸關系,因此必然會對變送器的精度產生影響。另一方面,由于鐵磁材料的磁滯性,鐵芯對變送器的精度也會產生影響。一般在工頻范圍內,常規的硅鋼片滯后角度在0°~15°內變化,而這個滯后角度的存在相當于增加了無功功率的成分,由于常規功率變送器是把電壓和電流信號通過乘法器運算得出功率,所以這個滯后角度也會影響到功率變送器的精度。
(3)運算放大器的影響 常規電量變送器大多由運算放大器組成,溫度對運算放大器的工作影響很大,溫度發生變化,“零"點漂移,使得工作點不穩定,直接影響了變送器的精度和可靠性。
(4)變送器整定值選取的影響 變送器的整定值雖然在選取時盡可能接近滿值,但實際使用時變送器往往不能工作在線性區而造成誤差。
(5)阻抗不匹配造成的誤差影響
(6)系統不平衡的影響 常規變送器計算功率一般近似認為系統是平衡的,但實際上是不平衡的,系統的這種不平衡往往也對變送器的精度產生影響。