电位传送器（Potential Transmitter）是一种用于测量和传输电位信号的仪器，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。以下从 核心功能、工作原理、分类、应用场景 等方面展开介绍：
一、核心功能
1. 信号转换
将被测对象的 电位信号（如电压、电荷变化）或与电位相关的物理量（如压力、温度、液位等）转换为 标准电信号（如 4-20mA 电流、0-5V 电压、RS485 数字信号等），便于远距离传输和后续处理。
2. 信号放大与滤波
对微弱的原始信号进行放大，同时滤除噪声，提高信号的稳定性和抗干扰能力。
3. 精准测量与传输
确保测量值的准确性，并将信号可靠地传输至显示仪表、控制器或数据采集系统。
二、工作原理
1. 敏感元件感知信号
1. 通过 电阻式、电容式、电感式 等敏感元件感知被测物理量（如压力、温度），并将其转化为 电位变化。
1. 例：压力作用于电阻应变片时，应变片形变导致电阻值变化，产生电位差。
2. 信号调理电路处理
1. 对原始电位信号进行 放大、调制、模数转换（A/D 转换） 等处理，转换为标准信号（如模拟量或数字量）。
3. 信号传输
1. 通过 屏蔽电缆、双绞线或无线传输 将标准信号传送至接收端，减少传输过程中的衰减和干扰。
三、主要分类
根据测量对象和原理，电位传送器可分为：
1. 电压 / 电流传送器
1. 直接测量电压或电流信号，如工业电路中的电压监控、电池状态监测。
2. 压力电位传送器
1. 通过压力敏感元件（如膜片、波纹管）将压力转换为电位信号，常见于管道压力监测、液压系统控制。
3. 温度电位传送器
1. 利用热电偶、热电阻等元件将温度变化转化为电位信号，用于工业炉温控制、环境温度监测。
4. 液位电位传送器
1. 通过浮子、电容式探头等测量液位高度，转化为电位信号后传输，应用于水箱、储罐液位监控。
5. 生物电位传送器
1. 测量人体生物电信号（如心电、脑电），通过电极采集微弱电位，经放大后传输至医疗仪器。
四、典型应用场景
1. 工业自动化
1. 监测生产线中的压力、流量、温度等参数，将信号传输至 PLC 或 DCS 系统，实现自动控制。
2. 例：化工反应釜的压力监控、污水处理厂的液位控制。
2. 环境监测
1. 测量大气压力、土壤湿度、水质 pH 值等环境参数，为气象站、水质监测站提供数据。
2. 例：pH 电位传送器实时监测水体酸碱度，预警水质污染。
3. 医疗设备
1. 采集生物电位信号，用于心电图机（ECG）、脑电图机（EEG）等设备，辅助疾病诊断。
4. 能源与化工
1. 石油管道的压力监测、发电厂的液位控制、电池管理系统（BMS）的电压监控。
5. 科研与实验室
1. 高精度电位测量，如电化学实验中的电位信号采集、传感器标定。
五、关键性能指标
1. 测量范围
1. 覆盖的最小和测量值，如压力传送器的 0-10MPa、电压传送器的 0-100V。
2. 精度
1. 测量值与真实值的偏差，通常以 ±0.1% FS、±0.5% FS 表示（FS 为满量程）。
3. 线性度
1. 输出信号与输入信号的线性拟合程度，线性度越高，测量误差越小。
4. 响应时间
1. 信号从变化到稳定所需的时间，高速场景要求响应时间在毫秒级。
5. 工作温度 / 防护等级
1. 适应的环境温度范围（如 - 40℃~85℃），防护等级（如 IP65 防尘防水）。
六、与相关设备的区别
1. 电位传送器 vs. 恒电位仪
1. 恒电位仪：主动控制电极电位的仪器，用于电化学实验（如电镀、腐蚀研究），核心是维持电位恒定。
2. 电位传送器：被动测量并传输电位信号，不参与电位控制，仅用于信号转换和传输。
2. 电位传送器 vs. 变送器
1. 变送器：广义上包含各类信号转换设备（如压力变送器、温度变送器），电位传送器属于变送器的一种，特指与电位信号相关的类型。
七、选型与维护建议
1. 选型要点
1. 根据测量对象选择类型（如压力、温度）、信号输出形式（模拟量 / 数字量）、精度要求、环境适应性（防爆、耐腐蚀等）。
2. 维护注意事项
1. 定期校准以确保精度，检查传输线缆是否松动或破损，避免强电磁干扰环境。