從八個國家標準術語解讀變送器和傳感器的區別
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- 發布時間：2013/10/28 10:52:46
- 作者：AnyWay中國
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、相關國家標準對變送器和傳感器的定義
1、GB7665-2005傳感器專用術語
傳感器 seosor/transducer
能感受規定的被測量件并按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。
并明確傳感器包括物理量傳感器（physical transtucer/seosor）、化學量傳感器（chemical transtucer/seosor）、生物量傳感器（biological transducer/sersor），而并非像某些標準定義中將被測量限制為物理量。
2、GB/T 2900.1-2008 電工術語 基本術語
[信號]傳感器 （signal）transducer
將一種表示信息的物理量轉換成另一種表示同樣信息的物理量的器件，兩個物理量中有一個是電量。
轉換器 converter
將一種表示信息的電量轉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
被某一物理現象激發后產生一個電信號來表征此物理現象的器件。
3、GB/T 2900.90-2012 電工術語 電工電子測量和儀器儀表 第4部分：各類儀表的特殊術語
變送器的測量元件 measureing element of a transducer
將被測量或某一部分轉換為相應信號的變送器的單元或模塊
4、GB/T 17614.1-1998 工業過程控制系統用變送器 第1部分：性能評定方法
變送器 transmiter
響應被測變量以產生一個與被測變量值有規定連續關系供傳送的標準化輸出信號的裝置
5、GB/T13850-1998 交流電量轉變為模擬量或數字信號的電測量變送器
電測量變送器electrical measuring transducer
為測量目的，將交流被測量轉換為直流電流、直流電壓或數字信號的裝置。
本標準定義的變送器包括模擬量和數字量兩種輸出方式，未像其它標準一樣強調輸出為標準信號。在模擬量輸出變送器中明確了輸出的可選標準值，而在數字量輸出變送器中僅要求數字輸出信號應符合變送器準確度和響應時間及通訊系統的要求。
6、DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運行管理與檢驗規程
本標準對變送器和傳感器同時做了定義：
變送器 transmiter
變送器是將被測量轉換為與之有一定連續關系供傳送的標準化輸出信號的裝置。不論其輸入量性質和大小如何，都具有如DC 4mA^2OmA. DC OV-10V等標準化輸出量。
傳感器 transducer/sensor
傳感器是指能將被測的非電物理量按一定規律轉換成與之對應的易于精確處理的電量或電參量輸出的一種測量裝置。
非電量變送器 transmiter of non-electric elements
非電量變送器是指用來測量溫度、壓力、液位、流量、轉速、振動、位移等非電量的變送器，它與電工測量變送器結構上所有不同， 自身帶有傳感元件。
7、JJG 882-2004 壓力變送器檢定規程
壓力變送器是一種將壓力變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表，而且其輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續函數關系（通常為線性函數）。
8、JJG石油 31-94 一體化溫度變送器檢定規程
該規程對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，通過外殼和連接管形成一體化結構，可直接安裝于現場使用的變送器。變送器采用二線制信號傳輸方式，即變送器電源線又作為信號線，輸出信號為標準的4～20mADC。
三、變送器和傳感器的區別的幾種觀點
1、狹義的變送器觀點
傳感器包含敏感元件和轉換元件，這一點是沒有爭議的。
狹義的變送器觀點認為：變送器和傳感器的區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量功能。變送器的作用是將傳感器輸出信號標準化。即：變送器是傳感器的輔助電路。
自動控制領域一般支持該觀點。
但是，現行標準基本上都不支持該觀點：
a、“DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運行管理與檢驗規程”中對非電量變送器的定義為：指用來測量溫度、壓力、液位、流量、轉速、振動、位移等非電量的變送器，它與電工測量變送器結構上所有不同，自身帶有傳感元件。規程認為，電工測量變送器不含傳感元件。同時，規程也認為，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，通過外殼和連接管形成一體化結構，可直接安裝于現場使用的變送器。
規程認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，應當指狹義的變送器，而一體化溫度變送器指廣義的變送器。
c、“GB/T 2900.90-2012”中雖未對變送器進行直接定義，但是定義了變送器的測量元件（measureing element of a transducer），至少是支持變送器可以包含測量元件的觀點，這里的測量元件，應當指敏感元件。
2、變送器屬于傳感器
變送器輸出為標準信號的觀點得到了普遍的認可。
清華大學出版社 王家楨編著《傳感器與變送器》中認為：
傳感器和變送器都具有檢測某種變量并把檢測結果傳送出去的功能，它們廣泛應用于工業生產和科學研究中，是獲取、處理、傳送各種信息的硬件。
按照傳統觀念，傳感器歸入檢測技術，變送器則屬于自動化儀表。
變送器是從傳感器發展而來的，凡能輸出標準信號的傳感器就稱為變送器。
本著作認為變送器和傳感器的區別主要在于應用領域，并且支持變送器是傳感器的一種的觀點。
此外，第二節列舉標準中凡是對變送器做了定義的均支持變送器輸出為標準信號的觀點。
3、傳感器屬于變送器
“DL/T 862-2004 水電廠非電量變送器、傳感器運行管理與檢驗規程”
中對變送器和傳感器的區別的描述主要在于輸入和輸出：變送器強調輸出為標準化信號，而傳感器輸出則是易于精確處理的電量或電參量，顯然，標準化信號應該屬于易于精確處理的電量或電參量。同時，強調了傳感器的輸入為非電物理量。
按照這個觀點，如果輸出都是標準信號，則傳感器是變送器的一種。
人們習慣將傳感器與人類的五官類比，從這個角度講，傳感器最確切的英文單詞應該是Sensor。
從這個角度講，對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。應該像“GB7665-2005傳感器專用術語”定義一樣，傳感器應當包含物理量、化學量和生物量傳感器。
四、關于變送器輸出標準信號的理解
幾種觀點都認可了變送器和傳感器的區別之一是變送器輸出標準信號。
然而，什么是標準信號？
一體化溫度變送器一般輸出4～20mA信號，4～20mA是被廣泛認可的標準信號，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換元件的觀點，稱為傳感器也是可以的。但如果說不能稱為變送器，似乎有點牽強！
個人認為，我們沒有必要糾結哪些信號屬于標準信號，而是應該更多地考慮輸出標準信號的意義！
首先，輸出標準信號有利于統一二次儀表的輸入。
其次，標準信號還應具有更廣的適用性，比如說，4～20mA輸出具有較強的電磁兼容性。
隨著微電子技術的發展，電子式、數字式的二次儀表開始逐步取代傳統機械式儀表，這類儀表大多采用多量程，具有較寬的測量范圍，對輸入信號即變送器輸出信號的標準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備的廣泛應用，工業現場電磁環境日趨復雜，4～20mA標準信號受到了挑戰！
比如說，現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，輸出大電流信號不論從電路成本還是溫漂等角度考慮都是不利的因數，之所以采用大信號輸出，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
數字變送器，跳出傳統思維，在傳感器/變送器環節，直接將被測信號數字化，輸出為數字信號，數字信號采用光纖傳輸可以完全避免傳輸環節的干擾（詳見“銀河百科_
前端數字”），并且可截斷傳感器/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“變頻電量測量用變送器”標準中，SP系列變頻功率傳感器和DT系列數字變送器均屬于變送器。
五、結語
傳感器和變送器都具有檢測某種變量并把檢測結果傳送出去的功能。
傳感器和變送器都包含敏感元件和轉換元件。
傳感器側重于敏感元件，傾向于輸入與輸出的轉變。
變送器側重于轉換元件，傾向于輸出信號的標準化和易用化。
狹義的變送器相當于傳感器中的轉換元件，輸出為標準信號。
在檢測技術領域一般稱為傳感器，而自動化儀表領域習慣稱為變送器。
隨著微電子技術的高速發展，檢測技術與自動化儀表技術交叉發展，互相促進，并將逐漸趨于統一，變送器和傳感器的區別日漸模糊，集成一體化變送器有逐漸取代傳統傳感器的趨勢。
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