[實(shí)用新型]一種利用負(fù)電阻校正鉑電阻非線性的溫度變送器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920518232.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN209485564U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘豐;程麒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/21
• 分類號(hào): G01K7/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型屬于檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種利用負(fù)電阻校正鉑電阻非線性的溫度變送器。變送器由恒流源電路、等效負(fù)電阻電路、高共模抑制比的差動(dòng)放大器電路、增益為1的差動(dòng)放大器電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路和直流穩(wěn)壓電源構(gòu)成。在被測(cè)溫度的下限，調(diào)節(jié)RP2使在接受器上的電流為4mA；在被測(cè)溫度的上限，調(diào)節(jié)RP1使在接受器上的電流為20mA；正常測(cè)溫時(shí)，流過負(fù)載電阻RL的變送輸出電流為4～20mA。本實(shí)用新型不僅能提高溫度信號(hào)的測(cè)量精度,而且適用于遠(yuǎn)距離傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種利用負(fù)電阻校正鉑電阻非線性的4～20mA溫度變送器。

背景技術(shù)

溫度檢測(cè)和控制在工業(yè)應(yīng)用中占相當(dāng)大的比重，它主要由溫度傳感器、連接電纜(對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸)、溫度顯示和控制裝置組成。大多數(shù)情況下，溫度傳感器在很惡劣、嘈雜的環(huán)境中工作，測(cè)量?jī)x器要遠(yuǎn)離傳感器，實(shí)際需要的傳輸線很長。當(dāng)以電壓信號(hào)傳輸較長的距離時(shí)，易受電磁噪聲干擾；若以電流信號(hào)傳輸，則不易受傳輸線長度的影響。4～20mA電流變送器接口的功能就是將傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為電流傳輸給負(fù)載，提高被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸能力。

鉑電阻溫度傳感器具有穩(wěn)定性好、溫度范圍寬、抗震動(dòng)、抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)，在溫度檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。鉑電阻在0～850℃范圍內(nèi)，鉑電阻值隨溫度的變化并非線性關(guān)系，影響著溫度檢測(cè)的精度。在0～850℃溫度范圍內(nèi)，非線性大約為2.7％。

為了對(duì)鉑電阻進(jìn)行線性校正,并提高溫度信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸能力，研制線性化的鉑電阻電流變送器具有重要的實(shí)用價(jià)值。

本實(shí)用新型，采用等效負(fù)電阻對(duì)鉑電阻進(jìn)行非線性校正，溫度變送器不僅能提高溫度信號(hào)的測(cè)量精度,而且適用于遠(yuǎn)距離傳輸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

溫度變送器由恒流源電路、等效負(fù)電阻電路、高共模抑制比的差動(dòng)放大器電路、增益為1的差動(dòng)放大器電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路和直流穩(wěn)壓電源構(gòu)成；

直流穩(wěn)壓電源為24VDC，正端為VDD，負(fù)端為VSS；

恒流源電路由REF200芯片構(gòu)成，REF200芯片輸入端與直流穩(wěn)壓電源的正端VDD相聯(lián)，REF200芯片輸出100μA恒定微電流至等效負(fù)電阻電路；

等效負(fù)電阻電路由運(yùn)放IC0、正溫度系數(shù)電阻RJ、電阻R10＝10KΩ和電阻R11＝10KΩ組成，運(yùn)放IC0選用高精度運(yùn)算放大器OP07；正溫度系數(shù)電阻RJ的二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC0正輸入端和輸出端，電阻R10的二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC0負(fù)輸入端和輸出端，電阻R11二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC0輸出端和直流穩(wěn)壓電源負(fù)端VSS，運(yùn)放IC0輸出端與REF200芯片輸出端相聯(lián)；

高共模抑制比的差動(dòng)放大器電路由運(yùn)放IC1、運(yùn)放IC2、調(diào)滿度電位器RP1＝10KΩ、調(diào)零電位器RP2＝10KΩ、反饋電阻R1＝10KΩ、反饋電阻R2＝10KΩ、電阻R3＝10KΩ、電阻R4＝10KΩ、電阻R5＝10KΩ和測(cè)溫度熱電阻RTD組成，運(yùn)放IC1和運(yùn)放IC2選用高精度運(yùn)算放大器OP07；反饋電阻R1的二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC1負(fù)輸入端和輸出端，反饋電阻R2的二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC2負(fù)輸入端和輸出端；調(diào)滿度電位器RP1的二個(gè)固定端分別聯(lián)接運(yùn)放IC1負(fù)輸入端和運(yùn)放IC2負(fù)輸入端，調(diào)滿度電位器RP1的可調(diào)端與一個(gè)固定端相聯(lián)；測(cè)溫度熱電阻RTD二端分別聯(lián)接運(yùn)放IC1正輸入端和運(yùn)放IC2正輸入端；調(diào)零電位器RP2的二個(gè)固定端分別聯(lián)接電阻R3的一端和電阻R4的一端，電阻R3的另一端與直流穩(wěn)壓電源的正端VDD相聯(lián)，電阻R4的另一端與直流穩(wěn)壓電源的負(fù)端VSS相聯(lián)；電阻R5的一端與運(yùn)放IC2負(fù)輸入端相聯(lián)，電阻R5另一端與電位器RP2的可調(diào)端相聯(lián)；等效負(fù)電阻電路的運(yùn)放IC0的正輸入端與運(yùn)放IC1正輸入端相聯(lián)，運(yùn)放IC2正輸入端與直流穩(wěn)壓電源負(fù)端VSS相聯(lián)；