电磁计量技术在传感器测量系统中的应用

杨芳

摘 要 在各个领域中都广泛应用到了传感器测量技术，文章对传感器测量系统的基本知识进行了简要的介绍，通过最常用的大型电子衡器，压力、温度传感器测量装置等设备，从工业生产的角度看待问题，利用电磁计量技术排除故障以及准确测试，阐述在传感器测量系统中如何应用电磁计量技术。

关键词 测量；传感器；电磁计量

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0110-01

随着我国社会经济和科学技术的稳步发展，各个学科领域都普遍应用了传感器技术。在生产流程中，很多生产企业也都使用到传感器测量系统，主要例如：大型电子衡器、转速控制系统、远程压力控制系统、测试控制系统等。为了确保企业生产出产品的质量，传感器测量系统发挥出极大作用。在非电量测试技术中，转速、压力、温度等参数都属于非电量，传感器的作用就是能够将非电量转换为电量。

1 电磁计量

应用设备、仪表和电磁测量仪器，对被测量采用相应的方法进行定量分析，确保计量学分支的准确和电磁量测量的统一，就是电磁计量。作为一种能源，人们在认识电能后，将其应用与科学技术的研究中，而点与磁性材料和磁场等的存在有着密不可分的关联。和电磁现象相关的物理量为电磁两，它分为磁学量和电学量，在不断探索电磁应用的过程中，大量的电磁设备、仪表、测量仪器就此诞生。电磁计量所研究的主要内容如下：研究并制定出相应的技术规范、检定规程、检定系统等，对进行电磁量量值传递的专用测量装置和标准量具进行研究，对测量电磁量的方法进行研究，对电磁学单位制的确定，对于电磁量相关的物理常数进行精密测定。以上研究按照定义保存、复现电磁学单位的计量标准和基准进行。电磁学计量主要包括磁矩、磁通、磁感应强度、电感、电阻、电流、电压等。而电磁学计量有波形、材料电磁特性、仪器与比率标准、电磁测量仪表和仪器、电磁基本量等。其中电磁基本量如磁矩、磁通、电流、电压等。除此之外，电磁计量的重要内容还有环境安全、电气、静电、非电量的电测量等电磁干扰参数。在电磁计量中，常用的设备有电流源、标准电压、稳流源、稳压源等；常用的仪器仪表包括电阻箱、电位差计、电桥、电压表、电流表等。

在此，通过对例子的说明，来了解传感器测量系统中所应用的电磁计量技术。先来介绍传统传感器热电偶的工作情况。由两根不同的导线组成了常用的热电偶，热电偶属于电能量传感器，将两根导线一端焊接，放入被测介质中，通常作为测量端使用。而未被连接的自由端称为冷端，连接于测量仪表所引出的导线。当冷端与热端存在温差时，热电偶则会将温差电动势生产出来，介质的温度也被测量仪表测出。热电偶的分度号根据材料的不同也会有相应的不同，温度与电动势的对应关系可以通过查表的方式找出。mV信号就是输出热电偶的信号。所以，若将对应的mV值输入倒测量仪表的输入端，便能够对温度测量仪表的准确性进行检测。mV信号的提供就是数字毫伏或者点位差计信号发生器，这种温控仪表检测方法使常规中经常使用的。当发生系统故障时，可以将测量仪表的任意一端断开，将标准的mV信号值输入倒两端，对测量仪表的准确性进行判断，这样就很容易对热电偶出现故障与否进行推断了。

2 传感器

传感器能够感受到被测量的信息，还能按照一定的规律将所感受到的信息转换成为所需形式的信息或电信号输出，属于一种检测装置，能够满足信息的控制、记录、显示、存储、处理、传送等要求，因此，可以说传感器是实现自动控制和自动检测的首要环节。网络化、系统化、多功能化、智能化、数字化、微型化等都是传感器的特点，传感器对新型工业的建立起到促进作用，并成功推动了传统产业的更新换代及改造，成为新时期新的经济增长点。若按照输出信号标志进行分类可将传感器分为数字传感器、开关传感器以及模拟传感器。若按照原理进行分类，可分为生物传感器、真空度传感器、气敏传感器、磁敏传感器、湿敏传感器、振动传感器等。按照能量转换原理可分为无源传感器和有源传感器。按照工作原理进行划分，可分为电势式传感器、电容式传感器、电感式传感器、电阻式传感器等。若按照输入物理量又可分为气敏传感器、温度传感器、速度传感器、压力传感器、位移传感器等。通过电磁计量技术可以完成对电量的测量，而电脉冲信号、电阻、电流、电压等电量为传感器最后的输出。当今在传感器测量系统中应用较为普遍的就是电流和电压信号。

3 传感器测量系统中磁计量技术的应用

随着我国社会经济和科学技术水平的不断发展，诞生了集接口电路、存储器、微处理器、A/D转换器、传感器为一身的智能化数字仪表，该仪表能够支持线性电流、线性电压、热电阻、热电偶等输入的多种信号，对仪表可利用标准电流、电压源或者标准电流、电压表来进行检测。将压力转换成为电信号的传感器就是压力传感器，井数字显示控制器将电信号输出，或者通过数字表将数据显示出来，可达到控制压力的目的，有效对电气执行器件进行控制。文章以SCS100型大型电子称为例进行介绍，使用称重显示器作为装置的显示器，在仪表的内部有串型通讯部分、打印部分、显示部分、单片机以及与单片机相接连的控制面板、A/D转换、放大电路，-30 mA至30 mA作为输入信号值。将分辨力超过1 ?V的毫伏表接在显示器信号输入端，可以看出重量显示与毫伏指示具有一定的线性关系，从分析测量数据和应用电磁测量仪表来看，可以对显示器或传感器是否处于正常工作状态进行判断。

4 结束语

文章对传感器测量系统的基本知识进行了简要的介绍，通过最常用的大型电子衡器，压力、温度传感器测量装置等设备，从工业生产的角度看待问题，利用电磁计量技术排除故障以及准确测试，阐述在传感器测量系统中如何应用电磁计量技术。为了确保企业生产出产品的质量，传感器测量系统发挥出极大作用。传感器系统具有线性化处理非线性信号、补偿信测数据及其误差、调节、分析、处理信息等功能，其正朝着多功能化、智能化、微型化的方向发展。传感器不仅达到高性能指标，还将接口电路、存储器、微处理器、A/D转换器、压敏电阻传感器集于一身，为测量提供了便捷。

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