從八個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)解讀變送器和傳感器的區(qū)別
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- 發(fā)布時(shí)間：2013/10/28 10:52:46
- 作者：AnyWay中國(guó)
一、變送器和傳感器的英文
傳感器：sensor/transducer
變送器：transmitter/transducer
圖1 變送器和傳感器
二、相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變送器和傳感器的定義
1、GB7665-2005傳感器專用術(shù)語(yǔ)
傳感器 seosor/transducer
能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
并明確傳感器包括物理量傳感器（physical transtucer/seosor）、化學(xué)量傳感器（chemical transtucer/seosor）、生物量傳感器（biological transducer/sersor），而并非像某些標(biāo)準(zhǔn)定義中將被測(cè)量限制為物理量。
2、GB/T 2900.1-2008 電工術(shù)語(yǔ) 基本術(shù)語(yǔ)
[信號(hào)]傳感器 （signal）transducer
將一種表示信息的物理量轉(zhuǎn)換成另一種表示同樣信息的物理量的器件，兩個(gè)物理量中有一個(gè)是電量。
轉(zhuǎn)換器 converter
將一種表示信息的電量轉(zhuǎn)變成另一種表示同樣信息的電量的器件。
[電]傳感器 （electric）sensor
[電]傳感器
被某一物理現(xiàn)象激發(fā)后產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)來(lái)表征此物理現(xiàn)象的器件。
3、GB/T 2900.90-2012 電工術(shù)語(yǔ) 電工電子測(cè)量和儀器儀表 第4部分：各類儀表的特殊術(shù)語(yǔ)
變送器的測(cè)量元件 measureing element of a transducer
將被測(cè)量或某一部分轉(zhuǎn)換為相應(yīng)信號(hào)的變送器的單元或模塊
4、GB/T 17614.1-1998 工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用變送器 第1部分：性能評(píng)定方法
變送器 transmiter
響應(yīng)被測(cè)變量以產(chǎn)生一個(gè)與被測(cè)變量值有規(guī)定連續(xù)關(guān)系供傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的裝置
5、GB/T13850-1998 交流電量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量或數(shù)字信號(hào)的電測(cè)量變送器
電測(cè)量變送器electrical measuring transducer
為測(cè)量目的，將交流被測(cè)量轉(zhuǎn)換為直流電流、直流電壓或數(shù)字信號(hào)的裝置。
本標(biāo)準(zhǔn)定義的變送器包括模擬量和數(shù)字量?jī)煞N輸出方式，未像其它標(biāo)準(zhǔn)一樣強(qiáng)調(diào)輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。在模擬量輸出變送器中明確了輸出的可選標(biāo)準(zhǔn)值，而在數(shù)字量輸出變送器中僅要求數(shù)字輸出信號(hào)應(yīng)符合變送器準(zhǔn)確度和響應(yīng)時(shí)間及通訊系統(tǒng)的要求。
6、DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運(yùn)行管理與檢驗(yàn)規(guī)程
本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變送器和傳感器同時(shí)做了定義：
變送器 transmiter
變送器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有一定連續(xù)關(guān)系供傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的裝置。不論其輸入量性質(zhì)和大小如何，都具有如DC 4mA^2OmA. DC OV-10V等標(biāo)準(zhǔn)化輸出量。
傳感器 transducer/sensor
傳感器是指能將被測(cè)的非電物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的易于精確處理的電量或電參量輸出的一種測(cè)量裝置。
非電量變送器 transmiter of non-electric elements
非電量變送器是指用來(lái)測(cè)量溫度、壓力、液位、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、位移等非電量的變送器，它與電工測(cè)量變送器結(jié)構(gòu)上所有不同， 自身帶有傳感元件。
7、JJG 882-2004 壓力變送器檢定規(guī)程
壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表，而且其輸出信號(hào)與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)）。
8、JJG石油 31-94 一體化溫度變送器檢定規(guī)程
該規(guī)程對(duì)一體化溫度變送器的定義為：將變送電路直接裝入敏感元件的接線盒內(nèi)，通過(guò)外殼和連接管形成一體化結(jié)構(gòu)，可直接安裝于現(xiàn)場(chǎng)使用的變送器。變送器采用二線制信號(hào)傳輸方式，即變送器電源線又作為信號(hào)線，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mADC。
三、變送器和傳感器的區(qū)別的幾種觀點(diǎn)
1、狹義的變送器觀點(diǎn)
傳感器包含敏感元件和轉(zhuǎn)換元件，這一點(diǎn)是沒(méi)有爭(zhēng)議的。
狹義的變送器觀點(diǎn)認(rèn)為：變送器和傳感器的區(qū)別主要在于變送器不備敏感元件，變送器需要與傳感器連接一起完成測(cè)量功能。變送器的作用是將傳感器輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化。即：變送器是傳感器的輔助電路。
自動(dòng)控制領(lǐng)域一般支持該觀點(diǎn)。
但是，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基本上都不支持該觀點(diǎn)：
a、“DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運(yùn)行管理與檢驗(yàn)規(guī)程”中對(duì)非電量變送器的定義為：指用來(lái)測(cè)量溫度、壓力、液位、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、位移等非電量的變送器，它與電工測(cè)量變送器結(jié)構(gòu)上所有不同，自身帶有傳感元件。規(guī)程認(rèn)為，電工測(cè)量變送器不含傳感元件。同時(shí)，規(guī)程也認(rèn)為，非電量變送器包含傳感元件。
b、“JJG石油 31-94 一體化溫度變送器”對(duì)一體化溫度變送器的定義為：將變送電路直接裝入敏感元件的接線盒內(nèi)，通過(guò)外殼和連接管形成一體化結(jié)構(gòu)，可直接安裝于現(xiàn)場(chǎng)使用的變送器。
規(guī)程認(rèn)為一體化溫度變送器是敏感元件與變送電路的組合。這里的變送電路，應(yīng)當(dāng)指狹義的變送器，而一體化溫度變送器指廣義的變送器。
c、“GB/T 2900.90-2012”中雖未對(duì)變送器進(jìn)行直接定義，但是定義了變送器的測(cè)量元件（measureing element of a transducer），至少是支持變送器可以包含測(cè)量元件的觀點(diǎn)，這里的測(cè)量元件，應(yīng)當(dāng)指敏感元件。
2、變送器屬于傳感器
變送器輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的觀點(diǎn)得到了普遍的認(rèn)可。
清華大學(xué)出版社 王家楨編著《傳感器與變送器》中認(rèn)為：
傳感器和變送器都具有檢測(cè)某種變量并把檢測(cè)結(jié)果傳送出去的功能，它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，是獲取、處理、傳送各種信息的硬件。
按照傳統(tǒng)觀念，傳感器歸入檢測(cè)技術(shù)，變送器則屬于自動(dòng)化儀表。
變送器是從傳感器發(fā)展而來(lái)的，凡能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器就稱為變送器。
本著作認(rèn)為變送器和傳感器的區(qū)別主要在于應(yīng)用領(lǐng)域，并且支持變送器是傳感器的一種的觀點(diǎn)。
此外，第二節(jié)列舉標(biāo)準(zhǔn)中凡是對(duì)變送器做了定義的均支持變送器輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的觀點(diǎn)。
3、傳感器屬于變送器
“DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運(yùn)行管理與檢驗(yàn)規(guī)程”
中對(duì)變送器和傳感器的區(qū)別的描述主要在于輸入和輸出：變送器強(qiáng)調(diào)輸出為標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)，而傳感器輸出則是易于精確處理的電量或電參量，顯然，標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)應(yīng)該屬于易于精確處理的電量或電參量。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了傳感器的輸入為非電物理量。
按照這個(gè)觀點(diǎn)，如果輸出都是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，則傳感器是變送器的一種。
人們習(xí)慣將傳感器與人類的五官類比，從這個(gè)角度講，傳感器最確切的英文單詞應(yīng)該是Sensor。
從這個(gè)角度講，對(duì)傳感器的輸入做非電量限制是合理的，但是，限制為物理量則不合適。應(yīng)該像“GB7665-2005傳感器專用術(shù)語(yǔ)”定義一樣，傳感器應(yīng)當(dāng)包含物理量、化學(xué)量和生物量傳感器。
四、關(guān)于變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的理解
幾種觀點(diǎn)都認(rèn)可了變送器和傳感器的區(qū)別之一是變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
然而，什么是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)？
一體化溫度變送器一般輸出4～20mA信號(hào)，4～20mA是被廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然而，如果為了提高抗干擾能力，將變送器輸出電流放大至十倍，改為40～200mA輸出。改造后的測(cè)量裝置，是否還可以稱為變送器呢？
顯然，按照傳感器包含敏感元件和轉(zhuǎn)換元件的觀點(diǎn)，稱為傳感器也是可以的。但如果說(shuō)不能稱為變送器，似乎有點(diǎn)牽強(qiáng)！
個(gè)人認(rèn)為，我們沒(méi)有必要糾結(jié)哪些信號(hào)屬于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，而是應(yīng)該更多地考慮輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的意義！
首先，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)有利于統(tǒng)一二次儀表的輸入。
其次，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)還應(yīng)具有更廣的適用性，比如說(shuō)，4～20mA輸出具有較強(qiáng)的電磁兼容性。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電子式、數(shù)字式的二次儀表開(kāi)始逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械式儀表，這類儀表大多采用多量程，具有較寬的測(cè)量范圍，對(duì)輸入信號(hào)即變送器輸出信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化的要求正在逐步弱化。
隨著變頻器、斬波器、逆變器、整流器等大功率非線性設(shè)備的廣泛應(yīng)用，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)受到了挑戰(zhàn)！
比如說(shuō)，現(xiàn)有的霍爾電流傳感器和電壓傳感器大部分均采用電流輸出，LEM公司的6400V
霍爾電壓傳感器LV200-AW/2/6400額定輸出電流為80mA，而額定電流2000A
霍爾電流傳感器額定輸出電流為400mA。顯然，作為有源傳感器，輸出大電流信號(hào)不論從電路成本還是溫漂等角度考慮都是不利的因數(shù)，之所以采用大信號(hào)輸出，主要目的就是為了滿足電磁兼容的需要。
銀河電氣研制的SP系列
變頻功率傳感器和DT系列
數(shù)字變送器，跳出傳統(tǒng)思維，在傳感器/變送器環(huán)節(jié)，直接將被測(cè)信號(hào)數(shù)字化，輸出為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)采用光纖傳輸可以完全避免傳輸環(huán)節(jié)的干擾（詳見(jiàn)“銀河百科_
前端數(shù)字”），并且可截?cái)鄠鞲衅?變送器的主要干擾途徑，從而大幅度提升傳感器/變送器的電磁兼容性。在新編制的“變頻電量測(cè)量用變送器”標(biāo)準(zhǔn)中，SP系列變頻功率傳感器和DT系列數(shù)字變送器均屬于變送器。
五、結(jié)語(yǔ)
傳感器和變送器都具有檢測(cè)某種變量并把檢測(cè)結(jié)果傳送出去的功能。
傳感器和變送器都包含敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。
傳感器側(cè)重于敏感元件，傾向于輸入與輸出的轉(zhuǎn)變。
變送器側(cè)重于轉(zhuǎn)換元件，傾向于輸出信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化和易用化。
狹義的變送器相當(dāng)于傳感器中的轉(zhuǎn)換元件，輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
在檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域一般稱為傳感器，而自動(dòng)化儀表領(lǐng)域習(xí)慣稱為變送器。
隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化儀表技術(shù)交叉發(fā)展，互相促進(jìn)，并將逐漸趨于統(tǒng)一，變送器和傳感器的區(qū)別日漸模糊，集成一體化變送器有逐漸取代傳統(tǒng)傳感器的趨勢(shì)。
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