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(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)的微機(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)電流信號或其他標(biāo)準(zhǔn)信號形式。

特點：壓力變送器測量精度一般可達(dá) ±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(fù)壓以及兩個壓力之間的差值（差壓）。由于采用了先進(jìn)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(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運行，如大型注塑機(jī)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(dǎo)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(jìn)行采集、處理，并轉(zhuǎn)換為 4 - 20mA 等標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)料位發(fā)生變化時，由于空氣與物料的介電常數(shù)不同，導(dǎo)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(fù)雜的運算和處理，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 4 - 20mA 電流信號或其他標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)電與非導(dǎo)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(dá) ±0.5% FS，并且抗干擾能力強，能夠在復(fù)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(jìn)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(jìn)行放大、濾波、計算等處理，直接輸出 4 - 20mA 標(biāo)準(zhǔn)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(hù)方便，只需將變送器安裝在合適位置，對準(zhǔn)被測目標(biāo)即可，無需在被測介質(zhì)中安裝復(fù)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(zhǔn)確測量液位，為供水調(diào)度提供準(zhǔn)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(xué)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)忍幚恚纯蓽y量出溶液的酸度（pH 值）。同時，為了保證測量的準(zhǔn)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(jìn)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(dá) ±0.01pH，能夠滿足化工、環(huán)保等行業(yè)對酸度測量精度的嚴(yán)格要求。并且具有良好的抗干擾能力，可在復(fù)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(jìn)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(dá)標(biāo)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(zhǔn)確依據(jù)，確保廢水處理達(dá)標(biāo)。

原理：智能變送器由高性能傳感器和先進(jìn)的微處理器組成。傳感器負(fù)責(zé)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(jìn)行快速、精確的計算，根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括非線性修正、溫度補償?shù)取Ｍ瑫r，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(jī)或其他智能設(shè)備的數(shù)字通信，可遠(yuǎn)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(dá) ±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(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時可及時報警并進(jìn)行故障定位，大大提高了設(shè)備的可靠性和維護(hù)效率。通過數(shù)字通信功能，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，方便用戶在控制室對現(xiàn)場變送器進(jìn)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(zhǔn)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(yuǎn)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(fù)極與電源負(fù)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(biāo)準(zhǔn)的 4 - 20mA.DC 電流信號，負(fù)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)，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(fù)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(fù)雜。電源正端單獨使用一根線進(jìn)行供電，信號輸出正端也使用一根獨立的線，而電源負(fù)端和信號負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜度。在一些對功耗和電路復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)載電阻一般為 250Ω - 600Ω。

優(yōu)勢：四線制變送器能夠滿足復(fù)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(fù)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(dāng)時的儀表技術(shù)相對落后，電路復(fù)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(fù)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(xué)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。