知识准备

通过上一节的学习，同学们熟悉数据输出方式是电压型的传感器，接下来详细介绍输出方式为电流型的传感器，电流型传感器的电流输出方式有两线制（传感器用两根导线对外连接）、三线制（传感器用三根导线对外连接）、四线制（传感器用四根导线对外接）。它们具有各自的特点，如果使用不当，会影响其功能，甚至不能正常工作。接下来，详细介绍它们的原理，加强传感器知识的学习

1.传感器的特性分类

传感器的分类多种多样，按被测量、原理、材料、工艺、传感对象等方面有各种不同的分类方法。传感器种类繁多，同一被测量可以用不同原理的传感器来检测，而利用同一原理又可以制作出多种被测量传感器。

• 按被测量分：传感器按被测量分类，主要分为力、压力、位移、速度、温度、湿度、流量、气体成分和离子浓度等。

• 按功能原理分：按转换原理，传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

• 按材料分类：可分为半导体传感器、金属材料传感器、陶瓷传感器、高分子和电子聚合物传感器、光纤传感器、复合材料传感器等。

• 按工艺分类：可分为厚薄膜传感器、MEMS（微机电系统）传感器、纳米传感器等。

• 按传感对象分类：可分为心电传感器、呼吸传感器、脉搏传感器、血糖传感器、烟雾传感器、火焰传感器、气体传感器、水质传感器、风力传感器等。

  2.传感器的线制分类

按线制数量分类：两线制、三线制、四线制。

两线制传感器（变送器）：所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，如图两线制传感器所示，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为 4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。传感器仅用两根导线，本章的液位传感器与水温传感器即为两线制。两线制传感器一般是电流型（4-20mA），信号是以电流的形式传输，抗干扰能力相比电压型输出型较高。

                             

两线制传感器

三线制传感器（变送器）：所谓三线制就是电源正端用一根线，信号输出正端用一根线，电源负端和信号负端共用一根线。如图所示，其供电大多为24V.DC，输出信号有4-20mA.DC，负载电阻为250Ω或者0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ；有的还有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。例如后续章节的光照传感器、二氧化碳传感器等。

三线制传感器

四线制传感器（变送器）：四线制是指电源两根线，信号两根线。电源和信号是分开工作的。如图所示，即在三线制的基础上，信号线有自己的地，不和电源线共地。例如“图书馆环境调控系统”的“室外温湿度传感器”等。供电大多为AC 220V，少数供电为DC 24V。

四线制传感器