1.7　其他电器

1.7.1　传感器和变送器

传感器在PLC控制系统中很常用，在使用时也有一定的难度。

传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

（1）传感器的分类

传感器的分类方法较多，常见的分类如下。

① 按用途　可分为压力和力传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器和热敏传感器等。

② 按原理　可分为振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器和生物传感器等。

③ 按输出信号　可分为以下三种。

模拟传感器：将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器：将被测量的非电学量转换成数字输出信号（包括直接和间接转换）。

开关传感器：当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

（2）变送器简介

变送器（transmitter）是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号（或将传感器输入的非电量转换成电信号，同时放大以供远方测量和控制的信号源）的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等。变送器常与传感器做成一体，也可独立于传感器，单独作为商品出售，如压力变送器和温度变送器等。变送器外形如图1-65所示。

（3）传感器和变送器应用

变送器按照接线分有三种：两线式、三线式和四线式。

两线式的变送器两根线既是电源线又是信号线；三线式的变送器两根线是信号线（其中一根共地），一根线是电源正线；四线式的两根线是电源线，两根线是信号线（其中一根共地）。

两线式的变送器不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线，可节省大量电缆线和安装费用等优点，三线制和四线制变送器均不具上述优点，将逐渐被两线式变送器所取代。

① S7-200 SMART的模拟量模块EM AE04与四线式变送器接法　四线式电压/电流变送器接法相对容易，两根线为电源线，两根线为信号线，接线如图1-66所示。

② S7-200 SMART的模拟量模块EM AE04与三线式电流变送器接法　三线式电压/电流变送器，两根线为电源线，一根线为信号线，其中信号负（变送器负）和电源负为同一根线，接线图如图1-67所示。

③ S7-200 SMART的模拟量模块EM AE04与二线式电流变送器接法　二线式电流变送器接线容易出错，其两根线既是电源线，同时也是信号线，接线如图1-68所示，电源、变送器和模拟量模块串联连接。

1.7.2　隔离器

隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出的器件。输入、输出和工作电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备以及仪表等配合使用。隔离器又名信号隔离器，是工业控制系统中重要组成部分。某品牌的隔离器如图1-69所示。

在PLC控制系统中，隔离器最常用于传感器与PLC的模拟量输入模块之间，以及执行器与PLC的模拟量输出模块之间，起抗干扰和保护模拟量模块的作用。隔离器的一个应用实例如图1-70所示。

1.7.3　浪涌保护器

浪涌保护器（电涌保护器）又称防雷器，简称SPD，适用于交流50/60Hz，额定电压220～380V的供电系统（或通信系统）中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，是一种保护电器。其外形如图1-71所示。

浪涌保护器主要有信号浪涌保护器、直流电源浪涌保护器和交流电源浪涌保护器，主要用于防雷。

浪涌保护器的一个应用实例如图1-72所示。

1.7.4　安全栅

安全栅（safety barrier），接在本质安全电路和非本质安全电路之间。将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅又称安全限能器。

本安型安全栅应用在本安防爆系统的设计中，它是安装于安全场所并含有本安电路和非本安电路的装置，电路中通过限流和限压电路，限制了送往现场本安回路的能量，从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路，它在本安防爆系统中称为关联设备，是本安系统的重要组成部分。安全栅的外形如图1-73所示。

安全栅的一个应用实例如图1-74所示。