由于智能變送器還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以人們所說(shuō)的智能變送器是指信號(hào)制式是模擬、數(shù)字兼容的，且模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)共用一條通道，并用HART協(xié)議通信的變送器，常見(jiàn)的有HART智能溫度變送器、智能壓力變送器和智能差壓變送器等。智能變送器與全數(shù)字化的總線變送器相比，是有很大差別的。
各智能變送器廠商大多采用自行定制的專用集成電路，因此物理結(jié)構(gòu)上的差別也是很大的，云南昌暉儀表制造有限公司在此用智能變送器基本結(jié)構(gòu)的原理框圖作介紹，如圖所示：
智能變送器基本結(jié)構(gòu)原理圖
這樣的智能變送器雖然使用了微處理器，且有數(shù)字信號(hào)，但它仍要與過(guò)程控制中的模擬信號(hào)(4-20mA)兼容，并作為主要信號(hào)，因此在硬件使用中只能采用低功耗器件，并采用通用的集成電路設(shè)計(jì)，數(shù)字電路間的連接一般采用串行接口，以減少連線及降低功耗。
智能變送器使用了微處理器，對(duì)被測(cè)的過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算及操作，由于整臺(tái)變送器由硬件和軟件構(gòu)成，與常規(guī)變送器相比是大不同了。為便于理解，可把智能變送器的邏輯結(jié)構(gòu)看成是由兩臺(tái)儀表組成，一臺(tái)是數(shù)字儀表，另一臺(tái)是模擬儀表。如下圖所示。圖中數(shù)字儀表由模擬信號(hào)調(diào)理和數(shù)字信號(hào)處理兩部分組成；而模擬儀表則是數(shù)字儀表的模擬形式表現(xiàn)。按運(yùn)算關(guān)系來(lái)看，則有三部分運(yùn)算電路，而且每一部分都是可以單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量和調(diào)試的。分述如下。
智能變送器邏輯結(jié)構(gòu)圖
首先看數(shù)字儀表的輸入部分，在微處理器進(jìn)行運(yùn)算前，先要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，把傳感元件的測(cè)量模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。微處理器是依據(jù)相應(yīng)的方程式及數(shù)據(jù)表、傳遞函數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這過(guò)程就是模擬信號(hào)調(diào)理，又稱為傳感元件調(diào)整；這時(shí)的輸出是被測(cè)過(guò)程變量的數(shù)字表示，也就是手操通信器上讀得的數(shù)字值PV。這個(gè)數(shù)字值只與傳感元件的極限范圍有關(guān)，而與所設(shè)定的量程及輸出電流沒(méi)有關(guān)系。
數(shù)字儀表的變換部分是把被測(cè)參數(shù)的數(shù)字值變成等效的直流電流，是依據(jù)儀表的零點(diǎn)和滿量程值和有關(guān)函數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果就是儀表輸出的數(shù)字表示。許多智能變送器都支持用命令使儀表進(jìn)入一種固定的輸出測(cè)試模式，即用某一特定的輸出值來(lái)取代被測(cè)參數(shù)的正常輸出值，供維修中檢查使用。在這部分改變量程會(huì)影響電流輸出，但對(duì)于手操通信器讀取的數(shù)字過(guò)程變量沒(méi)有影響。
模擬儀表主要是進(jìn)行4-20mA輸出電流的調(diào)整。其接收數(shù)字儀表傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流，就產(chǎn)生了實(shí)際的模擬電流信號(hào)，該電流轉(zhuǎn)換是否準(zhǔn)確，是要進(jìn)行校準(zhǔn)的，所以校準(zhǔn)模擬電流輸出是智能變送器特有的。
