[實用新型]一種濕度變送器

有效

• 申請號: 201720845724.5
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN207020114U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 胡鎮俊;屠宏杰;鄧澤微
• 申請（專利權）人: 杭州美儀自動化有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 黃前澤

技術領域

本實用新型屬于信號轉換技術領域，具體涉及一種帶4-20mA輸出的濕度變送器。

背景技術

濕度是表示空氣中水蒸氣的物理含量，它與人們的生產、生活密切相關。濕度的檢測廣泛應用于工業、農業、國防、科技、生活等各個領域，可見對環境濕度的檢測使用的多么頻繁。早期我國測量濕度的技術主要是采用各種各樣的濕敏元器件搭配組合模擬電路的方式進行測量。近幾年，對SHT30濕度傳感器直接輸出的電壓信號進行轉換輸出已成為當下的一種發展方向和追求。在工控行業，默認的電流輸出標準是4～20mA。因此設計一種穩定、簡單、廉價且帶標準4～20mA信號輸出的濕度變送器顯得十分重要。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種將環境濕度值轉換為4-20mA電流信號輸出的濕度變送器。

本實用新型包括供電模塊、信號轉換模塊、信號放大模塊和變送輸出模塊；所述的供電模塊通過電壓轉換芯片將輸入的24V電壓轉換為正5V電壓和負5V電壓輸出到信號轉換模塊及信號放大模塊；所述的信號轉換模塊通過濕度傳感器將環境中的濕度值轉換為電壓信號并傳輸給信號放大模塊。

所述的信號放大模塊包括第一運算放大器和第二運算放大器；所述第一運算放大器的正相輸入端接地，反相輸入端接第一電阻R1及第二電阻R2的一端；第一電阻R1的另一端接信號轉換模塊的模擬信號輸出端；第二電阻R2的另一端接滑動變阻器R3的第一接線端及滑動端；滑動變阻器R3的第二接線端接第一運算放大器的輸出端及第三電阻R4的一端。第二運算放大器的反相輸入端接第三電阻R4的另一端及第四電阻R5的一端；第四電阻R5的另一端接第二運算放大器輸出端；第二運算放大器的正相輸入端接地；第一運算放大器的正供電電壓端接供電模塊的正5V輸出端。第一運算放大器的負供電電壓端接供電模塊的負5V輸出端。第二運算放大器的輸出端接第五電阻R6的一端。第五電阻R6的另一端即信號放大模塊的電壓輸出端。

所述的變送輸出模塊包括第三運算放大器和三極管。所述第三運算放大器的正相輸入端接信號放大模塊的電壓輸出端；第三運算放大器的反相輸入端接第六電阻R7及第七電阻R8的一端；第六電阻R7的另一端接地。第七電阻R8的另一端接三極管的發射極、第九電阻R10的一端、第一二極管D1的正極；第九電阻R10的另一端接地。第三運算放大器的輸出端接第八電阻R9的一端；第八電阻R9的另一端接第一二極管D1的負極及三極管的基極；三極管的集電極接供電模塊的電流輸出端；第九電阻R10的接地端即變送輸出模塊的電流信號輸出端。

所述的供電模塊包括負壓轉換芯片和穩壓轉換芯片；所述的負壓轉換芯片采用型號為TC7660HEOA的負壓轉換芯片；所述的穩壓轉換芯片采用型號為LP2951的穩壓轉換芯片；穩壓轉換芯片的OUTPUT管腳及SENSE管腳均接第四電容C4的一端；第四電容C4的另一端接地。穩壓轉換芯片的SHUTDOWN管腳及GND管腳均接地。穩壓轉換芯片的VTAP管腳與FEEDBACK管腳相連。穩壓轉換芯片的INPUT管腳接第三電容C3、第五電容C5的一端及第二二極管D2的負極；第三電容C3及第五電容C5的另一端均接地；第二二極管D2的正極接第十電阻R11的一端；第十電阻R11的另一端接24V電壓。負壓轉換芯片的V+管腳接穩壓轉換芯片的OUTPUT管腳及第八電容C8的一端；第八電容C8的另一端接地。負壓轉換芯片的Cap+管腳接第六電容C6的一端；第六電容C6的另一端接第二轉換芯片的Cap-管腳。負壓轉換芯片的GND管腳接地；負壓轉換芯片的Vout管腳接第七電容C7的一端；第七電容C7的另一端接地；第二二極管D2的負極即供電模塊的電流輸出端。穩壓轉換芯片的OUTPUT管腳即供電模塊的正5V輸出端。所述的負壓轉換芯片的Vout管腳即供電模塊的負5V輸出端。

所述的信號轉換模塊包括濕度傳感器。所述的濕度傳感器采用型號為SHT30_ARP的濕度傳感器；濕度傳感器的2管腳及3管腳均接地，5管腳及6管腳均接第一電容C1的一端及供電模塊的正5V輸出端，7管腳及8管腳均與第一電容C1的另一端相連并接地，1管腳接第二電容C2的一端；第二電容C2的另一端接地。濕度傳感器的1管腳即信號轉換模塊的模擬信號輸出端。

本實用新型具有的有益效果是：

1、本實用新型只需提供24V電壓即可獲得精準的電流輸出。

2、本實用新型適用各種工業場合，滿足實業需求。

3、本實用新型電路結構簡單，輸出穩定且成本低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統框圖；