传感器与变送器的区别与联系是什么_传感器与变送器有什么区别和联系

一、传感器和变送器有什么区别和联系？

传感器是能够被测量并按照一定规则转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出是规定的标准信号时，称为变送器。

传感器SENSOR:国家标准GB7665-87将传感器定义为‘能够感知规定的被测信号，并按照一定的规则将其转换为可用信号的装置或设备，通常由一个敏感元件和一个转换元件组成’。它是一种检测装置，能感知被测信息，并能把感知到的信息按照一定的规则转换成电信号或其他所需形式的输出，以满足信息传输、存储、显示、记录和控制的要求。这是实现自动检测和自动控制的第一步。变送器：当信号转换器与传感器集成在一起时，称为变送器。根据《中国大百科全书》的定义，输出为标准信号的变送器、传感器。国标定义：将输出作为规定的标准信号的装置称为变送器。

变送器的概念是把非标准电信号转换成标准电信号的仪器，而传感器是把物理信号转换成电信号的装置。

传感器和变送器是热工仪表的概念。传感器将温度、压力、液位、材料和气体特性等非电物理量转换成电信号或将压力、液位等物理量直接发送给变送器。发射器放大由传感器收集的微弱电信号，以便发射或启动控制元件。或者是将传感器输入的非电量转换成电信号并放大进行远程测控的信号源。根据需要，模拟量可以转换成数字量。传感器和变送器一起构成自动控制的监控信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。还有一种是不把物理量转换成电信号的变送器，比如锅炉水位计的‘差压变送器’。它是将液位传感器下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器波纹管两侧，利用波纹管两侧的压差驱动机械放大器用指针指示水位的一种远程仪表。当然，也有将电模拟信号转换成数字信号的发射器。以上只是从概念上解释了传感器和变送器的区别。

二、传感器和变送器的输出信号1、电流信号：4-20ma0-20ma。

2、电压信号：0-5V、1-5V等。和mv信号。

3、电阻信号。

4、脉冲信号。

上述信号可通过传输模块或电路板转换成标准的4-20 mA信号。同时名字不是传感器，是变送器。

三、变送器的两线制和四线制信号传输方式有哪些？在两线传输模式下，电源、负载电阻和变送器串联，即两条线同时传输电源，输出变送器所需的电流信号。目前，大多数变送器是二线制变送器。在四线制中，电源和负载电阻分别接在变送器上，即电源和变送器的输出信号分别由两条线传输。双线系统是指仅用两根线连接现场变送器和控制室中的仪器。这两根线既是电源线又是信号线。

四、一次仪表和二次仪表

二次仪表的专业解释是接收来自变送器、转换器、传感器(包括热电偶和热电阻)的电气或气体信号，并指示被检测过程参数值的仪表。例如数显表、温度控制等。

一次表属于信号采集与转换(各种变送器温度元件的信号采集设备)，二次表为显示报警调节(盘装disp集散控制系统的输入)

变压器和变压器的工作原理是一样的，都是靠电磁感应原理工作的。变压器的作用是将一级电压转换成同频率的另一级电压，只能实现电压转换，不能实现功率转换。变压器分为电压互感器和电流互感器。电压互感器的作用是向测量仪表、继电器等提供电压，以正确反映电气系统的各种运行状况。继电器和其他二次电气系统与一次电气系统隔离，以确保人员和二次设备的安全。主电气系统的高电压转换为低电压值(100伏、100/1.732伏、100/3伏)。电力变压器的作用与电压互感器基本相同，不同的是电流互感器是将一次电气系统的大电流转换成标准的5安培或1安培来供给接续的电器和测量仪表。

变压器本身没有电，通过其他线圈产生磁场后可以感知能量。变压器用来改变电压。比如10万伏的电压经过变压器后，就变成了220伏。它是一个改变电压的工具，可以降压，当然也可以升！

互感变压器是变压器的一种，在实际电路中用于DC隔离和阻抗变换，常用于电源和电子电路的输入输出接口。

工业控制系统

工业控制系统是用于测量和控制工业生产过程及其机电设备和过程设备的自动化技术(包括自动测量仪表和控制装置)的总称。主要包括用于工业控制的计算机系统(包括软硬件设备)、用于信息采集的传感器和变送器、用于命令执行的检测仪器和执行装置。其中，计算机系统是工业控制系统的核心，包括可编程控制器(PLC)、工业PC、分布式控制系统(DCS)、嵌入式计算机、现场总线控制系统(FCS)、机电设备数控系统(CNC、FMS、CAM)等。

(1)可编程控制器

根据国际电工委员会(IEC)的定义，可编程控制器(PLC)是一种数字操作的电子系统，是专门为工业环境中的应用而设计的。它使用可编程存储器来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的指令，并通过数字和模拟输入输出来控制各种类型的机器或生产过程。可编程控制器及其相关设备应按照易于与工业控制系统形成一个整体并扩展其功能的原则进行设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应性广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，在工业自动化控制尤其是顺序控制中的地位在可预见的未来是不可替代的。从结构上看，PLC可分为固定式和模块化。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、存储块、电源等。这些元素结合成一个不可分割的整体。模块化PLC包括CPU模块、I/O模块、存储器、电源模块、背板或机架，可以按照一定的规则进行组合和配置。

由于控制内容的复杂性和艰巨性，PLC正朝着集成化方向发展，如PLC与PC的集成、PLC与DCS的集成、PLC与PID的集成等。通信能力和联网加强，尤其是基于PC的控制产品增长速度最快。PLC与PC的集成将计算机、PLC和操作者的人机界面结合在一起，使PLC可以利用计算机丰富的软件资源，计算机可以与PLC的模块交互访问数据。基于PC的控制易于编程和维护用户的利益，开放式架构提供了灵活性，最终降低了成本并提高了生产率。

(2)工业电脑

工业PC机(IPC)是一种适用于恶劣工业环境的PC机，它配有各种过程输入输出接口板，组成一台工业计算机。近几年又出现了PCI总线工控机。

工业计算机(IPC)作为一种具有特殊性能的计算机，能够在恶劣的外部环境下长期稳定运行，源于传统行业过程控制和制造自动化对计算机高适应性和高可靠性的特殊要求。最初，IPC主要用于专业工业控制领域。由于IPC具有耐恶劣环境、结构扩展性能好、电压应用范围广、I/O设备齐全以及与普通PC软件完全兼容等诸多优点，其应用范围远比普通PC广泛。

近年来，经过市场的检验和选择，PC总线工业控制计算机逐渐成为工业控制计算机市场发展的主流。它具有软硬件总线标准与通用PC完全兼容、性价比高、产量大、普及性高等诸多技术属性和市场优势。它已经成为工业控制计算机在业界的代名词，PC总线也成为工业控制计算机领域的重要总线类型，代表了工业控制计算机技术的发展方向和未来趋势。

目前，我国工业计算机的应用领域正在不断扩大。传统工业领域应用和过程控制应用的比例下降到15%，而通信和电信应用迅速增加到22%，电力10%，交通7%，文章和监控10%，军事12%，网络6%，金融和赌博6%，其他12%。与此同时，DVR、查询机、计算机、集成仪器等IPC嵌入式应用迅速崛起，在IPC应用市场上占据越来越大的市场份额，也取代了通常由普通PC占据的部分市场领域。未来几年，PC总线工业计算机和工业自动化产品的市场规模将呈指数级增长，工业计算机的应用领域将进一步向纵深发展，工业计算机将进入持续高速发展的稳定期。

(3)分布式控制系统

分布式控制系统(DCS)也称为分散控制系统。分布式控制系统从每个I/O子系统到每个I/O子系统的每个I/O点都是完全模块化的结构，每个I/O点都是独立的，互不干扰。每个I/O调节、A/D转换和监控控制类型都是可配置的，并且在高点级别上是独立的。从物理结构上，每个I/O点可以根据现场I/O信号的不同类型选择不同的I/O模块。从硬件结构设计上，保证了当任何一点出现故障或损坏时，不会影响系统中任何其他设备的正常运行，只需更换这个I/O模块，整个系统就可以正常运行。因为这种替换不会涉及到其他I/O点，当然不需要关闭整个系统或者局部系统，不会影响系统任何部分的正常运行。目前，这种设计已被视为分布式控制系统可靠性设计的典范。

从系统结构上看，每个I/O子系统由最小计算机(也称智能控制器或I/O控制器)、I/O安装架、I/O模块和通信接口单元组成。它具有行使控制和监视智能的所有必要元素，包括CPU、内存、I/O控制功能、通信能力、网络支持、高级语言编程能力、级联逻辑语言能力、扩展能力和在线数据修改能力。I/O控制器通过I/O安装架与I/O模块连接，I/O模块与现场连接。每个子系统的I/O处理能力取决于控制器的设计等级。

智能I/O模块是独立的，可自由配置，避免了其他类型控制系统中“冗余I/O点选择”的缺点。当出现故障时，无需移除其他联合I/O点来修复有问题的I/O点，并且在备件保留方面具有很高的性价比。

高可靠性、高速率和易于配置的通信网络，如以太网、Arcnet、Modbus、OptoMux等。可用于控制器之间(子系统之间)以及工程师工作站与子系统之间。也可以使用当前流行的现场总线，如Lonworks、DeviceNet、Profibus等。

(4)嵌入式计算机

嵌入式计算机平台广泛应用于军事工业、工业控制、电子医疗设备和通信等领域，其目标市场一般具有以下特点：对可靠性的要求高于对计算能力的要求，典型应用包括电梯、智能交通信号控制、电子医疗设备、电力设备监控、银行和ATM监控等。要求开发风险最低，开发周期最短；需要很强的升级能力；需要长期维护或技术支持。

作为知识交叉的产物，嵌入式计算机平台在不同的应用领域有不同的客户需求。一台好的嵌入式计算机必须具有国际标准的总线结构、丰富且高可靠的硬件模块、坚实的嵌入式BIOS和良好的软件兼容性，并能支持各种实时操作系统，具有体积小、功耗低的特点。为了快速构建高度可靠的嵌入式控制系统，在嵌入式计算机平台制造商和客户之间建立深厚而长期的合作伙伴关系尤为重要。随着全球信息化的快速发展，人们对嵌入式系统的功能和可靠性要求越来越高，这促使嵌入式系统向模块化发展。由于嵌入式微处理器的功能越来越强大，产品的软硬件越来越复杂，不同厂商生产的各种处理器不兼容，广大嵌入式应用系统厂商面临着更大的挑战。如果直接选择处理器，从零开始设计，不仅面临开发失败的风险，开发速度也难以满足市场需求。模块化的嵌入式计算机平台不仅可以提供一个完整的具有标准化软硬件接口的应用开发平台，还可以根据客户的特殊要求进行定制。因此，对于追求更短上市时间的嵌入式应用系统厂商来说，模块化解决方案无疑会越来越受到他们的青睐。

(5)现场总线控制系统

现场总线技术综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术、智能仪表等技术手段，形成了一个全分散、全数字化、智能化、双向、互联、多变量、多触点的通信和控制系统。它是连接智能现场设备和自动化系统的数字化、双向传输、多支路的通信网络，其基础是智能仪表。分散在各个工业现场的智能仪表通过数字现场总线连接成一个整体，与控制室内的控制器和监视器一起构成现场总线控制系统(FCS)。

通过遵循某些国际标准，来自不同制造商的现场总线产品可以集成到同一个FCS中，这是可互换和可互操作的。FCS进一步将传统DCS的控制功能下放给现场智能仪表，现场智能仪表完成数据采集、数据处理、控制操作和数据输出功能。现场仪表的数据(包括采集数据和诊断数据)通过现场总线传输到控制室的控制设备。控制室的控制设备用于监控各现场仪表的运行状态，保存各智能仪表上传的数据，完成少数现场仪表无法完成的高级控制功能。FCS的关键技术是智能仪表技术和现场总线技术。智能仪表不仅具有高精度、自诊断的优点，而且具有控制功能，必将取代传统的4-20mA模拟仪表。连接现场智能仪表的现场总线是一种开放的、数字化的、多触点双向传输的串行数据通路，是计算机技术、自动控制技术和通信技术相结合的产物。结合PC机丰富的软硬件资源，不仅克服了传统控制系统的缺点，而且大大提高了控制系统的灵活性和效率，形成了全新的控制系统，开创了自动控制的新时代，成为自动控制发展的必然趋势。

控制器的输出通过输出接口和执行器加到被控系统上，控制系统的被控量送到

比如第一个输入点接电机启动信号，第二个接停止信号，第一个输出点接中间继电器，然后控制接触器控制电机运行。按下启动按钮，第一个输入点亮，程序检测到有启动信号输入，执行程序，第一个输出点移动，中间继电器吸合，接触器移动，使电机工作。当第二个输入点有信号时，停止信号被按下，程序停止运行。第一个输出点熄灭，中间继电器断电，接触器停止工作，电机停止工作。