第2章 計算機控制系統中的檢測設備和執行機構
傳感器和變送器
過程控制中常用的執行器
運動控制中常用的執行機構
2.1 傳感器和變送器
傳感器是能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器的輸出信號有多種形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。
變送器在控制系統中起著至關重要的作用，它將工藝變量(如溫度、壓力、流量、液位、成份等)和電、氣信號(如電流、典壓、頻率、氣壓信號等)轉換成該系統統一的標準信號。因此，變送器的性能、精度等指標對控制系統影響重大。
2.1 傳感器和變送器
主要內容：
信號傳輸及供電的四線制與兩線制
壓力檢測及變送
溫度檢測和變送
流量檢測及變送
物位檢測及變送
其它檢測儀表和裝置
2.1.1 信號傳輸及供電的四線制與兩線制
變送器安裝在現場，它的氣源或電源從控制室送來，而輸出信號送到控制室。氣動變送器用兩根氣動管線分別傳送氣源和輸出信號。
電動模擬式變送器采用二線制或四線制傳輸電源和輸出信號。
HART協議
智能式變送器采用雙向全數字量傳輸信號，即現場總線通訊方式；目前廣泛采用一種過渡方式，即在一條通訊電纜中同時傳輸4~20mA電流信號和數字信號，這種方式稱為HART協議通訊方式。智能式變送器的電源也由通信電纜傳輸。
HART協議
HART(Highway Addressable Remote Transducer)通信協議是數字式儀表實現數字通信的一種協議，具有HART通信協議的變送器可以在一條電纜上同時傳輸4~20mADC的模擬信號和數字信號。
HART通信協議是依照國際標準化組織(ISO)的開放式系統互連(OSI)參考模型，簡化并引用其中三層：物理層、數據鏈路層、應用層而制定的。物理層規定了信號的傳輸方法和傳輸介質；數據鏈路層規定了數據幀的格式和數據通訊規程；應用層規定了通訊命令的內容。
2.1.2壓力檢測及變送
壓力檢測的主要方法和分類
電容式差壓變送器
壓力檢測的主要方法和分類
按敏感元件和轉換原理的特性不同，一般
分為以下幾類：
液注式壓力檢測 ：
依據流體靜力學原理，把被測壓力轉換成液柱高度來實現測量的。
U型管壓力計、單管壓力計、補償微壓計等。
結構簡單、使用方便，但其精度受工作液的毛細管作用、密度及視差等因素的影響。
一般用于測量較低壓力、真空度或壓力差。