彻底讲清电气转换器（I-P电流型、E-P电压型）与电气比例阀的差异

从历史上来看，电气转换器是上世纪五十年代发展得比较范例的电子压力调节器，且市场霸占率较大。

面对目前这两类电子压力调节器共存的局势，在详细运用中会面临选型的问题，因此有必要对这两类气体压力调节器有比较深刻的理解，但海内涵这方面的干系资料非常稀少。
本文将详细先容这两类电子压力调节器，并做出比拟，为选型和详细运用供应参考。

2.1 电气转换器

电气转换器（Electro-Pneumatic Transducer）在国内外有多种称谓，最常用的术语是：

（1）电流/压力转换器（I/P Transducer 或 I/P Converter）。

（2）电压/压力转换器（E/P Transducer或 E/P Converter）。

（3）电子压力调节器（Electronic Pressure Regulator）

上述这些术语很随意马虎理解，个中“I”代表电流，“E”代表电压，“P”代表气动压力。
作为范例的电子式气体减压装置，顾名思义，这些装置通过电流（常日为4~20mA）或电压(常日为0~5VDC或0~10VDC）将较大压力的进气进行减压调节。
因此，I/P 是一种将电流转换为已知输出压力的电子设备，而 E/P 是将电压转换为已知输出压力的电子设备。
电气转换器的一个主要特点是成正比，即随着电流或电压的增加，减压后的输出压力也相应增加。

范例的电气转换器及其内部构造如图1所示。
电气转换器的基本事理是通过磁线圈（类似于扬声器线圈）在导向膜片上产生力的不平衡来进走运行。
除了线圈，没有掌握压力输出的电子部件。
从图1可以看出，电气转换器是一个大略的力机器天平，具有可调的零点和量程弹簧偏压。
操作利用职员经由精心培训，可以调度零点和量程螺钉，以得到所需的精度和重复性。

图1 电气转换器及其内部构造示意图

在电气转换器中常日还包含第二个流量增压级，该增压级利用力平衡隔膜和阀座在出口处产生比第一级阀更高的流量。

电气转换器作为一种传统的电子压力调节装置，如果精确掩护和常常校准，这些压力调节器事情得相称好。
事实上，自上世纪五十年代后，电气转换器是气动掌握的根本，在世界各地的工厂中合营了无数的掌握阀和气缸进行事情。

2.2 电气比例阀（伺服或电磁阀机构）

电气比例阀是海内比较常用的术语，同样，电气比例阀也有以下多种称谓：

（1）电子比例调节器/阀（Electronic Proportional Regulator）

（2）电气调节器/电空比例阀（Electro-Pneumatic Regulator）

（3）比例压力调节器/阀（Proportional Pressure Regulator）

（4）比例压力掌握阀（Propportional Pressure Control Valve）

（5）电子压力掌握器（Electronic Pressure Controller）

在过去十多年中，发展最快的电子压力调节器类型是伺服阀形式设计的电气比例阀，它利用了两个高速伺服或电磁阀来根据须要增加或降落气体压力以实现减压压力。
与以前的电气转换器技能比较，这些电子压力调节器供应了更高的压力和更大的灵巧性和鲁棒性。
范例的电气比例阀及其事情事理如图2所示。

图2 电气比例阀及其事情事理

电气比例阀的基本事情事理是一种范例的气体动态平衡法，即通过利用一个进气阀和一个排气阀使内部压力保持动态平衡，使得出口压力保持在所需的设定值。
一个压力传感器监控输出压力，一个数字或仿照掌握器调节伺服阀（电磁阀）的快速开启关闭以掌握设定点压力。

从构造上来说，电气比例阀是一个完全的闭环掌握阀，包括两个高速电磁阀、一个底座、一个积分压力传感器和一个电子PID掌握电路。
二个高速电磁阀分别掌握进气、出气。
进气阀门的操控与电子电路供给的压力旗子暗记成比例。
内置压力传感器丈量输出压力并供应反馈旗子暗记到PID掌握电路。
反馈旗子暗记与压力掌握设定值比较较，当二者之间不同时，使个中一个阀门打开。
如果要达到系统所需的压力，就会使进气阀动作，按比例肃清比较旗子暗记中的差异。

范例电气比例阀常日须要直流电源和代表压力设定点的仿照旗子暗记进行事情。
掌握器常日接管电流（4~20mA）或电压（常日0~10或0~5VDC）输入旗子暗记。
除了常见的仿照旗子暗记标准外，带数字电路的型号还可以接管串口通信（如RS-485或DeviceNet)。
大多数电气比例阀还供应代表压力传感器的仿照旗子暗记输出。
有些型号的电气比例阀还会包含一个小放气阀（向大气排放少量气体），以便在非常低或无流量情形下利用。

从上述的基本观点内容可以看出，电气转换器和电气比例阀的基本功能相同，都是用来进行压力的减压掌握，都属于电子式减压阀，但所用技能、功能和指标并不一样。
表1对这两类压力调节阀进行更详细的比拟。

表1 电气转换器与电气比例阀比拟表

从上述比拟可以看出，电气比例阀采取了更新的技能，与传统的电气转换器比较具有更精良的性能，电气比例阀正在快速对电气转换器形成升级更换，特殊是随着电气比例阀的价格逐渐降落，已逐渐成为电气压力掌握领域内紧张产品。

其余，由于电气比例阀内置了压力传感器和PID掌握器，为很多压力掌握运用处所供应了极其丰富的拓展运用，即采取电气比例阀可很方便的与其他物理量（如温度、位移、着力等）的探测和掌握组成更繁芜的串级掌握回路，实现更多工业运用领域中的精密掌握功能。