Technical Summary

一体化温度变送器

（Integrated / Field-mounted Temperature Transmitter）是将传感器信号调理、模数转换、微处理器线性化、数模转换、通信协议以及供电管理集成在同一现场表壳内的智能仪表。它接收来自现场热电偶（mV）、热电阻（Ω）或其他模拟信号（mV/Ω）的微弱输入信号，经内部放大、滤波、冷端补偿、ITS-90 线性化后，输出 4-20mA 直流电流叠加HART数字信号，或FoundationFieldbus、PROFIBUS-PA、WirelessHART等现场总线信号，直接与 DCS / PLC / SCADA 系统对接完成工业过程温度的精确测量与控制。

温度传感器系列全部型号（2）咨询选型

所属系列：温度传感器系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理，精准选型

从测量原理到现场应用，了解一体化温度变送器的技术特点与选型要点。

TECHNICAL GUIDE

概述

1.1 产品定位与价值

的核心价值在于将原本"传感器 + 接线盒 + 盘装变送器"三段式结构压缩为"传感器+ 一体化表头"两段式，大幅缩短信号传输距离，从根本上解决了热电偶 mV 信号在长距离传输中受干扰、热电阻引线电阻引入误差等关键痛点。与传统的"分体式盘装温度变送器"相比，一体化方案具有信号质量高、抗干扰强、安装便捷、可靠性高、维护量小等显著优势，已成为21世纪以来工业过程测温领域的主流方案。

1.2 技术演进简史

经历了五个主要阶段

①1970 年代模拟两线制 4-20mA（无通信）；②1980年代数字两线制 HART 5（叠加 1200 bps FSK）；③1990 年代 HART6（增加事件告警、设备变量）；④2000 年代 HART 7 / Foundation Fieldbus /PROFIBUS-PA（多变量、诊断信息丰富）；⑤2010 年代至今 WirelessHART（IEEE 802.15.4 2.4GHz跳频）、IO-Link（点对点双向通信）、以及基于NAMURNE107标准的自诊断技术（实现预测性维护）。同期 IEC 61508 SIL 2 / SIL 3 功能安全认证、IEC 62443工业网络安全认证也开始普及。

1.3 与传统分体式方案的对比定位

传统分体式方案

传感器 → 接线盒（冷端补偿） → 数十米补偿导线 → DCS 机柜盘装变送器 →控制系统。一体化方案：传感器 → 一体化表头（自带冷端补偿与线性化） → 4-20mA 电流环 / 总线→ 控制系统。从信号完整性角度看，一体化方案将冷端补偿点和线性化计算点前移到传感器接线端，使得冷端温度测量精度更高（远离机柜热源）、mV信号传输距离缩短到零、长线电阻误差由软件补偿（消除引线电阻），整体测量精度提升约30%~50%。

表 1-1 一体化温度变送器全球主流厂家与代表型号

概述 · 序号 / 品牌对照查阅

序号	品牌	典型型号	主打通信	特色定位
1	Emerson / Rosemount	644 / 3144P / 848T	HART / FF / WirelessHART	石化、电力高端市场
2	Yokogawa	YTA610 / YTA710 / YS1700	HART / FF	过程工业一体化集成

概述 · 序号 / 品牌对照查阅

序号	品牌	典型型号	主打通信	特色定位
3	Siemens	SITRANS TH100/200/300/420	HART / Profibus-PA	西门子 PLC 配套
4	ABB	TTH300 / TTR200 / SensyTemp	HART / FF	电力与重工业
5	Endress+Hause r	iTHERM TM411 / TM131	HART / FF / IO-Link	卫生型与模块化
6	Wika	T32.1S / TCT601 / TC10	HART / IO-Link	中端市场 / 卫生级
7	Foxboro (Schneider)	I/A Series RTT15 / RTT25	HART / FF	电力、化工过程控制
8	Honeywell	STT3000 / STT700 / STT850	HART / DE / FF	Experion 系统配套
9	国产：川仪横河中控	PDS 智能变送器系列	HART / FF / Profibus-PA	中端市场 / 国产化替代
10	国产：宇光泰恩康泰	YT-3xx / TY-3xx 系列	HART	中小项目 / 通用场合

MEASUREMENT PRINCIPLE

工作原理

的核心工作原理是"信号链（Signal Chain）"架构：从传感器输入的微弱模拟信号，经过模拟前端（AFE）放大与滤波、模数转换（ADC）数字化、微处理器（MCU/DSP）线性化与冷端补偿、数模转换（DAC）输出4-20mA电流环、叠加HARTFSK或现场总线协议，最终实现与控制系统的双向通信与诊断。整个信号链在1~10Hz采样率下保持高精度（典型 16~24 bit ADC），保证工业级温度测量与控制需求。

2.1 信号输入（四类模拟输入）

通常支持 4 类模拟输入

①热电偶（mV 信号）：8 类标准分度号K/N/E/J/T/S/R/B；②热电阻（Ω 信号）：Pt10 / Pt100 / Pt1000 / Cu50 / Cu100 /Ni120；③直流电压（mV）：-100~+100 mV（用于非标 TC 或氧探头）；④电阻（Ω）：0~4000Ω（用于非标 RTD 或电位器式传感器）。所有输入通过同一组接线端子进入，内部多路复用器（MUX）按配置切换到不同的信号调理通道。热电偶与热电阻共用一组输入，但软件根据"传感器类型"配置自动切换增益、激励电流与冷端补偿模式。

2.2 信号调理（模拟前端 AFE）

模拟前端（AnalogFrontEnd,AFE）是变送器的关键模拟电路，主要功能包括：①仪表放大器（PGA，可编程增益1~1000倍）：对 mV 信号放大到 ADC 输入范围（典型 ±5V 或 0~5V）；②低通滤波器（4 阶Butterworth，截止频率1~10Hz）：抑制50/60Hz工频干扰与射频干扰（RFI）；③冷端补偿（CJC）：使用半导体温度传感器（如 LM35 / AD590 /PT1000）测量接线端子温度，软件按ITS-90/IEC60584分度表反算热电偶冷端误差并实时加到测量结果；④激励电流源（RTD 模式）：提供 0.1~1 mA恒流激励（典型 0.5 mA），避免自加热效应；⑤引线电阻补偿（RTD 模式）：支持 2 线制 / 3 线制 /4 线制自动识别与补偿，其中 4 线制可消除引线电阻误差到 0.001 Ω 量级。

2.3 模数转换（ADC）

ADC 是决定变送器精度的核心元件。一体化温度变送器主流采用 16~24 bit Sigma-Delta 型ADC（如 TI ADS131、AD7190、AD7799 等），分辨率可达 0.001 ℃（Pt100 范围），采样率无噪声分辨率（Noise-FreeResolution），是当前高精度测温的最佳方案。部分高端产品（如Rosemount 3144P）已采用双 ADC 冗余架构，进一步提升 SIL 2/3 功能安全等级。

2.4 微处理器线性化（MCU / DSP）

MCU是变送器的"大脑"，负责ADC数据采集、冷端补偿计算、ITS-90线性化、工程单位转换、输出电流控制、通信协议栈、自诊断与事件告警。主流 MCU 包括 ARMCortex-M0/M3/M4、TI MSP430、Microchip PIC24/dsPIC33、Renesas RL78/RX 等，工作频率16~200 MHz，Flash 64~512 KB / RAM 8~64 KB / EEPROM 4~64KB（用于组态与标定数据）。线性化算法采用分段多项式（Callendar-Van Dusen 方程或 CVD系数表）或查找表（LUT），按 ITS-90 国际温标实现 0.001 ℃ 分辨率的精确转换。

2.5 输出与通信（DAC / 通信协议）

输出模块将 MCU 处理后的数字温度值转换为 4-20mA 直流电流信号，主要电路包括 16 bit DAC +V/I 转换器（如 AD5410 / XTR105），在 4mA 和 20mA 两个电流点上实现 ±0.05%精度。通信模块根据产品定位叠加不同协议：①HART 7（Bell 202 FSK 1200 bps 叠加在 4-20mA上）；②Foundation Fieldbus H1（IEC 61158，31.25 kbps）；③PROFIBUS-PA（31.25kbps）；④WirelessHART（IEEE 802.15.4 2.4 GHz DSSS 跳频）；⑤Modbus RTU（RS-485，4线制专用）。所有通信协议都支持设备描述（DD / DTM / EDD）与远程组态、远程诊断。

2.6 电源与隔离

通常采用 2 线制供电（最常见）

从 4-20mA 电流环路取电，工作电压范围12~42 VDC（典型 24 VDC），本安场合限制在 9~28 VDC。4 线制产品则采用独立供电：AC85~265 V 50/60 Hz 或 DC 18~36 V。电源模块实现输入/输出/通信 3 路 1500 V AC隔离，确保现场信号、控制室信号、本安接地互不干扰。本安（Ex ia）产品还需满足 IEC 60079-11标准：最大开路电压 Ui ≤ 28 V、最大短路电流 Ii ≤ 100 mA、最大功率 Pi ≤ 1 W。

表 2-1 一体化温度变送器信号链工作流程（8 步）

01
1~10 调制器以过采样（oversampling）和噪声整形（noise
02
Hz（典型 shaping）实现
03
5 24
04
Hz），有效抑制工频干扰。Sigma-Delta bit

工作原理 · 步骤 / 信号阶段对照查阅

步骤	信号阶段	主要处理	输出形式	精度范围
1	物理输入	TC mV 信号（-10 ~ +80 mV）	原始热电势	±0.1 mV
2	AFE 放大	PGA 增益 1~1000 倍 → 0~5 V	放大后电压	±0.01 mV
3	滤波	4 阶 Butterworth 截止 5 Hz	工频抑制信号	NMRR ≥ 60 dB
4	冷端补偿	半导体测温 + 数字补偿	冷端修正温度	±0.1 ℃
5	ADC	24 bit Sigma-Delta 5 Hz	数字码	±0.001 ℃
6	线性化	ITS-90 多项式或 LUT	工程温度	±0.05 ℃
7	MCU 控制	输出电流计算 + 通信协议	4-20mA 数字叠加	±0.05%
8	DAC 输出	16 bit DAC + V/I 转换	4-20mA 电流环	±0.05%

PRODUCT STRUCTURE

产品结构

采用模块化（Modular）结构设计，由外壳、电子舱、接线端子、传感器接口、通信模块、显示模块等12个核心部件组成。电子舱内部按功能划分为6大电路模块：信号输入模块、信号调理模块、ADC模块、MCU模块、输出模块、电源与隔离模块。外壳按安装方式分为 4 类：现场安装型（B 型 / Din B头部）、导轨型（D型）、机柜型、壁挂型；其中现场安装型为最主流结构，直接安装在热电偶/热电阻接线盒顶部（DINB 头部）。

表 3-1 一体化温度变送器 12 部件结构表

外壳 / 表壳

主要功能：密封电子舱 + 提供安装接口关键材料/工艺：铝合金压铸 / 不锈钢 316L 故障模式：腐蚀、密封失效

盖板 / 透明窗

主要功能：保护 LCD + 显示数字关键材料/工艺：PC 聚碳酸酯 + 铝合金故障模式：老花、漏光

接线端子

主要功能：连接传感器与供电关键材料/工艺：镀镍黄铜 + 螺丝端子故障模式：松动、氧化

冷端补偿传感器

主要功能：测量接线端温度关键材料/工艺：LM35 / AD590 / Pt1000 故障模式：漂移、断线

仪表放大器 PGA

主要功能：mV 信号放大关键材料/工艺：INA128 / AD620 故障模式：失调、饱和

低通滤波器

主要功能：抑制工频与 RFI 关键材料/工艺：RC 有源滤波故障模式：截止频率偏移

ADC 模数转换器

主要功能：模拟信号数字化关键材料/工艺：AD7190 / ADS131 故障模式：量化误差、噪声

MCU 微处理器

主要功能：线性化与通信控制关键材料/工艺：ARM Cortex-M4 故障模式：程序跑飞、复位

EEPROM / Flash

主要功能：保存组态与标定关键材料/工艺：I2C / SPI 接口故障模式：数据丢失、写失败

DAC 数模转换器

主要功能：数字转 4-20mA 关键材料/工艺：AD5410 / XTR105 故障模式：电流偏差、漂移

通信模块

主要功能：HART / FF / PA 协议关键材料/工艺：HART Modem A5191HRT 故障模式：通信失败

DC-DC 隔离电源

主要功能：输入输出隔离供电关键材料/工艺：变压器 + DC-DC 模块故障模式：短路、过压

电路模块

信号输入模块

主要元件：MUX 多路复用器 + 过压保护 TVS 关键功能：切换 TC/RTD/mV/Ω 通道性能指标：输入阻抗 ≥ 10 MΩ（TC）

信号调理模块

主要元件：PGA + 滤波器 + CJC + 激励源关键功能：放大、滤波、冷端补偿、激励性能指标：CMRR ≥ 80 dB、NMRR ≥ 60 dB

ADC 模块

主要元件：24 bit Sigma-Delta + 基准源关键功能：高精度模数转换性能指标：有效位 ≥ 21 bit（5 Hz）

MCU 模块

主要元件：ARM Cortex-M4 + Flash + EEPROM 关键功能：线性化、组态、通信、诊断性能指标：主频 ≥ 64 MHz、Flash ≥ 256 KB

输出模块

主要元件：16 bit DAC + V/I + HART Modem 关键功能：4-20mA + HART FSK 性能指标：电流精度 ±0.05%、HART 7

电源模块

主要元件：DC-DC 隔离 + LDO + EMC 滤波关键功能：输入输出隔离供电性能指标：隔离 ≥ 1500 V AC、纹波 ≤ 30 mV

外壳类型

现场安装型（B 型 / Din B）

外形特征：圆筒形 Φ80×80 mm 表头，底部 M24×1.5 螺纹安装方式：直接拧在热电偶 / 热电阻接线盒顶部典型应用：石化反应釜、电厂主蒸汽、油气长输

导轨型（D 型 / DIN Rail）

外形特征：薄型矩形 100×25×100 mm 安装方式：DIN 35 mm 导轨（DCS 机柜内）典型应用：控制室集中安装、机柜集成

机柜型 / 盘装型

外形特征：标准 1/4 DIN 或 1/8 DIN 面板安装方式：盘面开孔嵌入式安装典型应用：控制室显示与操作

微型头装型（Mini Head）

外形特征：小型化 Φ45×40 mm 紧凑型表头安装方式：M24×1 内螺纹安装在传感器顶端典型应用：空间受限的狭窄场合、卫生型现场

TECHNICAL GUIDE

优缺点

在工业过程测温中已成为主流方案，相比传统分体式盘装变送器具有显著优势，但也存在对环境温度敏感、本安供电限制等固有不足，需要在工程选型时予以权衡。

4.1 主要优点（8 大）

信号完整性高

详细说明：mC 信号传输距离从数十米缩短到零，避免长线干扰与引线电阻误差

抗干扰能力强

详细说明：敏感模拟信号就地数字化，叠加 HART/FF 数字通信后彻底免疫 RFI/EMI

安装便捷

详细说明：传感器+变送器一体化设计，省去补偿导线与盘装柜，减少 60% 安装工作量

诊断功能丰富

详细说明：支持 NAMUR NE 107 状态分类、传感器断线/短路检测、漂移自诊断、预测性维护

远程组态能力

详细说明：通过 HART / FF / PA 手操器或资产管理系统（AMS）实现远程参数设置与升级

多变量测量

详细说明：同时输出温度 + 冷端温度 + 传感器健康度 + 自诊断码（最多 4 个变量）

冷端补偿准确

详细说明：冷端温度测量点前移至现场端子，避免机柜热源影响，补偿精度 ±0.1 ℃

防爆/防护一体化

详细说明：防爆外壳与电子舱一体化设计，简化现场布线，符合 IEC 60079 / IEC 60529

缺点与使用限制

环境温度敏感

详细说明：电子舱工作温度 -40~+85 ℃，超出范围需加防护罩或选择分体方案

本安供电限制

详细说明：2 线制本安电路 Ui≤28V / Ii≤100mA / Pi≤1W，长距离供电需校验线缆参数

维护不便

详细说明：现场安装位置通常在高处或管道上，更换或标定需停产或登高作业

防爆/防护成本高

详细说明：隔爆型（Ex d）外壳成本约 2000~5000 元，是普通型的 3~5 倍

标定周期短

详细说明：高精度产品（±0.05 ℃）需要每年或每 2 年返厂标定，维护成本较高

通信协议不互通

详细说明：不同厂家 DD/EDD/DTM 不完全兼容，多厂家混用需谨慎

功耗限制

详细说明：2 线制 24V/4mA 仅 96 mW，WirelessHART 需电池供电，工作寿命 5~10 年

APPLICATIONS

应用领域

广泛用于石油化工、电力能源、冶金钢铁、医药生物、食品饮料、造纸、水处理、航空航天、海洋工程、新能源、半导体制造等几乎所有工业过程测温场合。不同行业对精度、防爆、防护、通信协议的要求差异显著，需要根据具体工况选择合适的产品规格。

表 5-1 一体化温度变送器 14 大典型应用场景

石油化工

典型测温场景：反应釜、蒸馏塔、裂解炉温度范围：200~+900 ℃ 关键要求：防爆 + 高精度 + HART

电力能源

典型测温场景：锅炉主蒸汽、汽轮机、给水温度范围：50~+650 ℃ 关键要求：耐高压 + 抗振动

冶金钢铁

典型测温场景：高炉炉顶、转炉、连铸结晶器温度范围：0~+1700 ℃ 关键要求：耐高温 + 快速响应

医药生物

典型测温场景：发酵罐、灭菌釜、冷冻干燥温度范围：80~+150 ℃ 关键要求：卫生级 + 表面抛光

食品饮料

典型测温场景：CIP 清洗、巴氏杀菌、灌装线温度范围：20~+200 ℃ 关键要求：IP69K + EHEDG 认证

造纸行业

典型测温场景：烘缸、涂布机、干燥箱温度范围：0~+300 ℃ 关键要求：防潮 + 长距离

水处理

典型测温场景：污泥消化池、曝气池、污水温度范围：10~+100 ℃ 关键要求：IP68 防水 + 防腐

航空航天

典型测温场景：发动机燃烧室、液压油温温度范围：50~+1200 ℃ 关键要求：抗冲击 + 抗振动

海洋工程

典型测温场景：LNG 储罐、船舶主机、海上平台温度范围：196~+500 ℃ 关键要求：盐雾防腐 + 船级社认证

新能源

典型测温场景：电池包、电池热管理、储能温度范围：40~+150 ℃ 关键要求：CAN 总线 + 高绝缘

半导体

典型测温场景：扩散炉、CVD、外延片温度范围：+200~+1200 ℃ 关键要求：超高纯 + 颗粒物控制

核电

典型测温场景：一回路主管道、蒸汽发生器温度范围：50~+650 ℃ 关键要求：抗震 + 安全级 + 1E 级

油气长输

典型测温场景：输油管线、储罐、LNG 站温度范围：196~+500 ℃ 关键要求：Ex d + 长距离 + WirelessHART

暖通 HVAC

典型测温场景：冷热源、空调箱、风冷热泵温度范围：50~+150 ℃ 关键要求：低成本 + 通用协议

精度要求

石油化工

精度要求：±0.1 ℃ 防爆等级：Ex ia/d IIC 通信协议：HART / FF 典型温度范围：200~+850 ℃ 首选型号系列：644 / TTH300

电力能源

精度要求：±0.2 ℃ 防爆等级：Ex ia IIB 通信协议：HART 典型温度范围：50~+650 ℃ 首选型号系列：3144P / YTA610

冶金钢铁

精度要求：±0.5 ℃ 防爆等级：无 / 防尘通信协议：HART / Wireless 典型温度范围：+800~+1700 ℃ 首选型号系列：TTR200 / YS1700

医药食品

精度要求：±0.1 ℃ 防爆等级：无 / 卫生通信协议：HART / IO-Link 典型温度范围：80~+200 ℃ 首选型号系列：TM411 / T32

海洋核电

精度要求：±0.05 ℃ 防爆等级：Ex d / 1E 级通信协议：HART / FF 典型温度范围：196~+650 ℃ 首选型号系列：848T / RTT15

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数表

表 6-1 一体化温度变送器 23 项整机参数表表 6-2 一体化温度变送器 8 类输入信号对比表 6-3 一体化温度变送器 7 项通信协议对比

技术参数表 · 序号 / 参数项对照查阅

序号	参数项	规格说明	典型值/范围
1	输入信号	TC + RTD + mV + Ω 多类型	8 类 TC + 6 类 RTD + mV + Ω
2	热电偶分度号	IEC 60584 标准分度号	K / N / E / J / T / S / R / B
3	热电阻类型	IEC 60751 + 工业标准	Pt10 / Pt100 / Pt1000 / Cu50 / Cu100 / Ni120
4	测温范围	取决于传感器类型	270 ~ +1820 ℃
5	测量精度（Pt100 ）	A 级 ±0.15 ℃ / B 级 ±0.3 ℃	±0.05 ℃ / ±0.1 ℃ / ±0.2 ℃
6	测量精度（K 型 TC）	典型 0.5 ℃ 或 0.4% FS	±0.5 ℃ / ±0.3 ℃ / ±0.2 ℃
7	分辨率	Pt100 全量程 0.001 ℃	16~24 bit ADC
8	采样率	可设置 1~10 Hz	典型 5 Hz
9	输出信号	4-20mA + 数字通信	4-20mA + HART 7 / FF / PA / Wireless
10	输出电流精度	4mA/20mA 两点 ±0.05%	±0.05% / ±0.1% / ±0.2%
11	通信协议	HART / FF / PA / Modbus	HART 7 / FF H1 / PA / Modbus RTU
12	供电电压	2 线制 24 VDC（典型）	12~42 VDC / 18~36 VDC（4 线）
13	本安参数（Ex ia）	IEC 60079-11 限制	Ui≤28V、Ii≤100mA、Pi≤1W
14	功耗	2 线制典型 3.5 mA	3~21 mA
15	隔离强度	输入/输出/电源 3 路隔离	1500 V AC / 1 min
16	防爆等级	本安 / 隔爆 / 粉尘	Ex ia/d IIC T6 / Ex tb IIIC T80℃
17	防护等级	IEC 60529 标准	IP65 / IP66 / IP67 / IP68
18	工作温度	电子舱环境温度	40 ~ +85 ℃
19	存储温度	运输与仓储温度	55 ~ +105 ℃
20	相对湿度	工作湿度（非冷凝）	0~95% RH
21	EMC 抗扰度	IEC 61326-1 工业环境	Criterion A（无误动作）
22	功能安全	IEC 61508 SIL 认证	SIL 2 / SIL 3
23	MTBF	平均无故障时间	≥ 100 万小时（典型）

技术参数表 · 类型 / 信号对照查阅

类型	信号	分度号 / 类型	测温范围	典型精度	激励/输入阻抗
TC	mV	K 型	270 ~ +1372 ℃	±0.5 ℃ / 0.4%FS	输入阻抗 ≥ 10 MΩ
TC	mV	N 型	270 ~ +1300 ℃	±0.5 ℃ / 0.4%FS	输入阻抗 ≥ 10 MΩ
TC	mV	E / J / T 型	270 ~ +870 ℃	±0.3 ℃ / 0.4%FS	输入阻抗 ≥ 10 MΩ
TC	mV	S / R 型	50 ~ +1768 ℃	±1.0 ℃ / 0.4%FS	输入阻抗 ≥ 10 MΩ
TC	mV	B 型	0 ~ +1820 ℃	±1.0 ℃ / 0.4%FS	输入阻抗 ≥ 10 MΩ
RTD	Ω	Pt100 / Pt1000	200 ~ +850 ℃	±0.1 ℃ (A 级)	激励 0.5 mA
RTD	Ω	Pt10 / Cu50 / Ni120	200 ~ +850 ℃	±0.3 ℃	激励 0.5 mA
mV / Ω	100~+100 mV / 0~4000 Ω	通用输入	任意标定	±0.05%FS	激励可调

技术参数表 · 协议 / 物理层对照查阅

协议	物理层	传输速率	拓扑	最大设备数	典型应用
HART 7	FSK 叠加 4-20mA	1200 bps	点对点 / 多点	1~15 节点	主流现场总线
Foundation Fieldbus H1	IEC 61158	31.25 kbps	总线 / 树形	32 段/总线	大型 DCS 项目
PROFIBUS-PA	IEC 61158	31.25 kbps	总线 / 树形	32 段/总线	西门子 PLC 系统
WirelessHART	IEEE 802.15.4	250 kbps	Mesh 网状	100 节点/网关	难以布线场合
Modbus RTU	RS-485	9.6~115.2 kbps	总线 / 星形	247 节点/总线	4 线制场合
IO-Link	IEC 61131	38.4 kbps	点对点	1 主机 1 设备	离散制造 / 设备
PROFINET	工业以太网	100 Mbps	星形 / 树形	数百节点	工厂自动化
防爆类型	代号	适用区域	保护方式	典型场所	外壳要求
本质安全型	Ex ia / ib / ic	Zone 0/1/2	限制能量	现场总线、电池供电	铝合金 / 不锈钢
隔爆型	Ex d IIB / IIC	Zone 1/2	隔离爆炸火焰	炼油、化工罐区	厚壁铸造 / 法兰
增安型	Ex e	Zone 1/2	防火花与温升	接线盒、辅助设备	加强绝缘
正压型	Ex p	Zone 1/2	吹扫惰性气体	机柜、PLC 站	气密 + 压差控制
粉尘防爆	Ex tb / tc	Zone 21/22	防粉尘点燃	煤粉、面粉、奶粉	IP65+ 防尘
油浸型	Ex o	Zone 1/2	浸油冷却	变压器、大功率设备	油箱 + 密封
浇封型	Ex m	Zone 1/2	浇封固化	小型元件、继电器	环氧树脂封装

SELECTION GUIDE

选型表

选型表按输入类型、输出方式、防爆等级、防护等级 4 个维度分别给出 11 / 5 / 6 / 6 行对照表，便于工程设计人员根据测温对象、控制系统接口、现场危险区域与环境条件进行系统化选型。

表 7-1 一体化温度变送器输入类型选型表（11 行）

4-20mA+HART7双线电流环1200bps主流现场总线FoundationFieldbusH1总线式电缆

01
25kbpsPROFIBUS-PA总线式电缆
02
25kbps西门子PLC/PCS7WirelessHART
03
4GHz无线250kbps难布线、旋转设备ModbusRTURS-4854线WikaT32/国产型号表 7-3 一体化温度变送器防爆等级选型表（6 行）

选型表 · 类型 / 信号对照查阅

类型	信号	分度号 / 规格	测温范围	典型应用	推荐型号
TC	mV	K 型	270~+1372 ℃	通用高温、电厂、冶金	644 / TTH300
TC	mV	N 型	270~+1300 ℃	电厂过热器	3144P / TTR200
TC	mV	E 型	270~+870 ℃	低温、低电导率介质	644 / TM411
TC	mV	J 型	210~+760 ℃	老式设备、还原气氛	644 / T32
TC	mV	T 型	270~+400 ℃	低温、医药、食品	TM411 / T32
TC	mV	S / R 型	50~+1768 ℃	高温炉、催化裂化	TTH300 / TTR200
TC	mV	B 型	0~+1820 ℃	超高温炉、玻璃熔窑	TTH300 / 848T
RTD	Ω	Pt100	200~+850 ℃	中低温主流方案	644 / T32 / TM411
RTD	Ω	Pt1000	200~+600 ℃	响应快、灵敏度高	TM411 / T32
RTD	Ω	Cu50 / Cu100	50~+150 ℃	中国电力老标准	国产系列 / 川仪
mV / Ω	100~+10 0 mV / 0~4000 Ω	通用	任意标定	非标传感器、电位器	848T / TTH300
输出方式	传输介质	通信速率	适用场合	代表产品
4-20mA + HART 7	双线电流环	1200 bps	主流现场总线	Rosemount 644 / Yokogawa YTA610
Foundation Fieldbus H1	总线式电缆	31.25 kbps	大型 DCS / Emerson DeltaV	Rosemount 3144P / ABB TTH300
PROFIBUS-PA	总线式电缆	31.25 kbps	西门子 PLC / PCS7	Siemens SITRANS TH300
WirelessHART	2.4 GHz 无线	250 kbps	难布线、旋转设备	Rosemount 848T / 3144P Wireless
Modbus RTU	RS-485 4 线	9.6~115.2 kbps	电力 SCADA / 4 线制场合	Wika T32 / 国产型号

选型表 · 防爆等级 / 适用区域对照查阅

防爆等级	适用区域	介质类型	保护方式	推荐方案
Ex ia IIC T6	Zone 0/1	氢气、乙炔等高危气体	本质安全 + 限能	IA 等级 + 隔离栅
Ex ib IIC T4	Zone 1	可燃性气体	本质安全（工厂级）	IB 等级 + 关联设备
Ex d IIC T6	Zone 1/2	炼油、化工罐区	隔爆外壳耐压	厚壁铸造外壳
Ex e IIC T4	Zone 1/2	辅助设备、接线盒	增安型防温升	加强绝缘外壳
Ex tb IIIC T80℃	Zone 21/22	煤粉、面粉、奶粉	粉尘防爆 IP65+	防尘外壳 + 密封圈
无防爆	工厂安全区	一般工业场合	普通 IP65/IP67	经济型外壳
防护等级	防尘等级	防水等级	适用场合	典型环境
IP54	防尘（有限侵入）	防溅水	室内一般场合	厂房、控制室附近
IP65	完全防尘	防低压水柱	室外一般场合	厂区露天、设备附近
IP66	完全防尘	防强烈水柱	冲洗环境	食品厂冲洗区、户外
IP67	完全防尘	短时浸没 1 m	潮湿、临时浸没	地沟、潮湿工艺区
IP68	完全防尘	持续浸没	水下、地下	地下水池、油罐监测
IP69K	完全防尘 + 蒸汽清洗	80 ℃ 高压水冲洗	食品 / 医药卫生级	CIP 清洗、巴氏杀菌

SELECTION GUIDE

选型指南

8.1 10 步选型流程

8.3 一体化温度变送器 10 行选型决策树

本总结覆盖了一体化温度变送器从原理到工程应用的全部关键技术要点，具体选型时还应结合厂家最新产品手册（DD/EDD）与现场工况详细论证。

选型指南 · 步骤 / 选型内容对照查阅

步骤	选型内容	关键决策点
1	确认测温对象与传感器类型	TC / RTD / mV / Ω
2	确定测温范围与精度等级	Pt100 A 级 ±0.15 ℃ / K 型 ±0.5 ℃
3	选择外壳结构与安装方式	B 型头部 / 导轨型 / 微型
4	确定输出信号与通信协议	4-20mA+HART / FF / PA / Wireless
5	确认防爆等级与防护等级	Ex ia/d / IP65/IP67/IP68
6	校验供电与本安参数	2 线 24V / 4 线 AC / 电池
7	确认环境温度与 EMC 要求	40~+85 ℃ / IEC 61326
8	校验功能安全等级 SIL	SIL 2 / SIL 3
9	考虑诊断与远程组态需求	HART 7 / WirelessHART / NE 107
10	备件与生命周期成本	标定周期、备件供应、培训
对比项	一体化温度变送器	分体式盘装变送器
安装位置	现场传感器头部	控制室机柜盘面
信号传输距离	mV 信号距离 ≤ 1 m	mV 信号距离 30~100 m
抗干扰能力	强（就地数字化）	弱（长线干扰）
冷端补偿精度	高（现场端子处补偿）	中（机柜端补偿，误差较大）
引线电阻误差	软件补偿（4 线制消除）	需手动补偿
安装工作量	小（无需补偿导线）	大（需补偿导线与盘柜）
维护便捷性	中（需停产登高）	高（机柜内直接更换）
工作环境温度	40~+85 ℃（受现场限制）	0~+50 ℃（机房恒温）
价格	中（1500~5000 元）	低（500~2000 元）
典型应用	石化反应釜、电厂主蒸汽	控制室集中显示与控制
选型建议	高精度 / 远距离场合优先	控制室集中显示场合

选型指南 · 问题 / 是 → 决策对照查阅

问题	是 → 决策	否 → 决策
Q1 测温范围 > +500 ℃？	选 TC（K / N / S / R / B 型）	选 RTD（Pt100）
Q2 需要远程组态？	选 HART / FF / PA	选纯 4-20mA
Q3 现场有可燃气体？	选 Ex ia / Ex d	选普通 IP65
Q4 安装位置在室外？	选 IP66 / IP67	选 IP54 / IP65
Q5 测温精度要求 ±0.05 ℃？	选 A 级 Pt100 + 24bit ADC	选 B 级 Pt100
Q6 控制室距离 > 100 m？	选一体化（缩短 mV 距离）	选分体式或一体化皆可
Q7 需要预测性维护？	选 HART 7 + NE 107	选 HART 5 或纯 4-20mA
Q8 旋转或移动设备？	选 WirelessHART	选有线 4-20mA+HART
Q9 功能安全 SIL 2/3？	选 SIL 认证产品	选普通工业级
Q10 卫生级（食品 / 医药）？	选 EHEDG / 3A + IP69K	选通用 IP65/IP67

选型指南 · 序号 / 注意事项对照查阅

序号	注意事项	详细说明
1	安装位置选择	避免强磁场、强振动、热辐射源，优先选管道弯头前 5D 后 2D 处
2	环境温度限制	电子舱工作温度 ≤ 85 ℃，超过需加隔热罩或水冷套
3	热套管插入深度	保证测温端位于管道中心 1/3 处，最小插入深度 ≥ 100 mm
4	补偿导线选择	TC 类型必须配套对应分度的补偿导线（KX / NX / EX / SC / RC）
5	RTD 引线方式	优先选 3 线制或 4 线制，避免 2 线制带来的引线电阻误差
6	屏蔽与接地	补偿导线与信号电缆必须屏蔽，屏蔽层单点接地（控制室侧）
7	密封与格兰头	电缆入口用防爆格兰头密封，未用入口用金属堵板封堵
8	供电电压校验	2 线制电压 ≥ 12 V，环路负载 ≤ 600 Ω（HART 模式）
9	本安参数校验	关联设备参数 Ui / Ii / Pi 必须 ≤ 安全栅限制
10	HART 通信线极性	HART 通信对极性不敏感，但建议统一接线极性
11	防雷与浪涌	室外安装需加浪涌保护器（SPD），接地电阻 ≤ 4 Ω
12	显示模块方向	LCD 显示模块应面向巡检通道，便于现场读数

选型指南 · 序号 / 维护项目对照查阅

序号	维护项目	周期	内容	执行人
1	外观检查	每月	外壳、密封、格兰头、LCD 显示、腐蚀	现场巡检员
2	接线端子紧固	每 6 个月	端子螺丝、接地线、电缆入口	仪表维护员

选型指南 · 序号 / 维护项目对照查阅

序号	维护项目	周期	内容	执行人
3	冷端补偿校验	每 12 个月	用标准 TC 输入比对现场温度，误差 ≤ 0.5 ℃	仪表工程师
4	整体精度标定	每 12~24 个月	用标准 TC / RTD 源 + HART 手操器校验，必要时返厂	厂家或第三方
5	防爆外壳检查	每 12 个月	隔爆面间隙、密封圈、紧固件扭矩	防爆检验员
6	电池更换（Wirele ss）	每 5~10 年	WirelessHART 电池容量低于 20% 时更换	现场维护员

Models

一体化温度变送器 · 型号产品

点击型号查看具体规格与参数

共 2 个型号

标准型

SBW-200A 一体化温度变送器

型号 SBW-200A

一体化温度变送器标准型，传感器与变送器一体化。符合国家计量检定规程与相关行业标准，适用于工业过程测量与控制现场。

增强型

SBW-300A 一体化温度变送器

型号 SBW-300A

一体化温度变送器增强型，传感器与变送器一体化。符合国家计量检定规程与相关行业标准，适用于工业过程测量与控制现场。

温度传感器系列 · 其他产品分类

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