老板问我传感器和控制器区别，我差点答错丢了单

深圳计为自动化技术有限公司

Shenzhen Jiwei Automations Ltd.

在现代工业自动化中，传感器和控制器这两个设备可以说是整个系统的“大脑”与“神经”。

传感器就是负责“看、听、闻、触”，把外部情况告诉系统； 控制器根据传感器的反馈，决定根据外部情况该怎么调整配合。

它俩配合天衣无缝，才让整个系统能够自主、精准地运行起来。

一

传感器是“感觉器官”  

传感器其实挺好理解，就是把环境里的信息，比如温度、压力、液位、密度等，实时地“感知”出来，然后转化成系统电信号，发给控制系统。

1、传感器是怎么工作的？

“传”传递信号，“感”感知环境。

传感器的内部通常有几块“部件”：

●感知元件，负责感知，比如检测温度的热电偶，比如非接触液位计中的微波天线，比如接触式液位计中的压电陶瓷驱动的音叉；

● 转换元件，是负责把这些感知到的信息转成电信号； 信号调节电路，把信号放大、滤波或者调制，让后面系统能识别；

● 电源，持续供电，让传感器稳定工作。

2、传感器常见的种类有哪些？

用途不同，用的传感器也不一样，比如：

●温度传感器：热电偶、热敏电阻；

●压力传感器：压电式、应变片式；

●流量传感器：涡轮流量计、超声波流量计；

●液位传感器：浮球液位计、雷达液位计、音叉液位开关。

雷达液位计

不同工况和环境下用的传感器也不一样，比如锅炉控制主要靠温度传感器，油罐液位靠液位传感器。

二

控制器是“大脑”

有了传感器提供的信息，控制器就出场了。

它像是系统里的“大脑”，接收传感器的信号后，分析情况，决定接下来要怎么“行动”——该开阀门的就开阀门，该停电机的就停电机。

1、控制器是怎么工作的呢？

● 控制器接收到传感器传来的数据，比如“现在液位是75毫升”；

● 然后它会拿现有数据跟预设值“90毫升”做对比；

● 接着根据算法（最常见的像PID控制），判断需不需要调整；

● 通过输出模块给执行器发送指令，比如“继续进料”，直至达到90毫升液位;

● 最后传感器再发出“90毫升”信号，控制器再发出“停止进料”指令，执行器停止。整个动作一气呵成。

2、控制器内部有什么？

●输入模块，负责接收数据；

●核心处理单元，做计算和判断；

●输出模块，把结果以控制信号的方式发出去，操控设备动作。

控制器的“职责” 控制器的关键在于“判断+执行”。

比如说，制冷系统里，温度上升到某个值，控制器就指令压缩机启动；温度降下来，它又让设备暂停，整个过程就是所谓的“闭环控制”，自动完成，不需要人工干预。

三

两者有啥区别？  

传感器是“眼耳鼻”，控制器是“大脑和手脚”，分工明确，各司其职，保证自动化系统顺畅运行。

1、信号的差异：

传感器输出的是原始信号，通常很微弱，处理转化之后才能使用；而控制器收到这些原始信号后，会进行处理，然后输出标准控制信号，比如电流信号（4~20mA）或者开关量信号，控制设备动作。

2、功能的区别：

传感器其实一直处于“被动”状态，场面有啥变化，它就老老实实把数据反馈上来，也不做决定；控制器倒是挺“主动”，拿到这些反馈以后进行精密计算思考，给出指令，再让设备跟着执行。

3、信号强度的区别：

传感器输出弱信号，通常使用前还得将信号放大；控制器输出信号则比较强，能直接让执行器动作。

四

两者怎么配合？

一个完整的自动化系统闭环控制，就是靠它们俩默契配合完成的。

举个最简单的例子——液位控制系统：

1、传感器实时监控液位读数变化，持续给出当前读数数据；

2、控制器收到这些数据以后，判断液位是不是在设定区间；

3、如果发现超出了，比如液位高了点，它就会发出指令，让出料或者停止进料；

4、传感器监测一旦液位降到可控范围以内，发出液位信号给系统，控制器再指挥进料设备开动。

这种流程不停循环着，系统自己就一直保持在一个比较稳定的状态，不用大量人工进行监管。

五

总结  

其实工业自动化系统，归根结底就是靠传感器和控制器搭班子，才能搞得高效、稳定。一个负责采集信息、一个负责动脑做决策，两边配合好了，整个工艺流程才能顺畅。而且现在自动化越搞越智能，传感器和控制器也跟着升级，不仅功能复杂了，集成度也高不少，智能水平都在往上窜。以后工业这块，它们就是主力，推动自动化走得更远。

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文字丨袁工

审核丨小田