专利名称：电阻变送器的制作方法
技术领域：
本发明涉及仪器仪表技术，特别涉及一种电阻变送器。
背景技术：
通常，调节阀等设备开度信号反馈是采用O-1K的电阻，在电阻两端加固定电压，然后根据分压得来的电压信号来确定阀门的开度。这种采集方法采集的是电压信号，在传输的途中容易受到干扰，使用效果差。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术的上述缺陷，提供一种电阻变送器，可以稳定可靠地传递被测量电阻采集的信号，并增加信号的抗干扰性，其结构简单合理，使用方便。为达到上述目的，本发明提供的电阻变送器，包括电源、依次串连的信号采集电路、信号调理电路和V/I变换电路，其中，信号采集电路采用第一运算放大器和与其相连的第二运算放大器构成恒流源，信号调理电路采用第三运算放大器构成电压跟随器，V/I变换电路采用第四运算放大器和与其相连的晶体三极管构成，恒流源生成的恒定电流加到被测量电阻上，由被测量电阻采集的电压信号经电压跟随器调理后，再经第四运算放大器转换成为电流信号，并经晶体三极管的射极输出0-20mA电流信号以供使用。本发明提供的电阻变送器，其中所述信号采集电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R12、电阻R14、电阻R16、电阻R17、稳压管、电容C6和电容C10，电阻R5与稳压管串联接在电源回路中，电阻R9、电阻R12和电阻R16相互串联后与稳压管并联，所述电阻R9的可调端与所述电阻R5和稳压管的结点相连，所述稳压管的第三端与电阻R12和电阻R16的结点相连，电容C6与稳压管并联，电阻R5与稳压管的串联结点经电阻R6接至第一运算放大器的正向输入端，所述第一运算放大器的反向输入端经所述电阻RlO接地，所述第一运算放大器的反向输入端并经所述电阻R14与所述第一运算放大器的输出端相连，第一运算放大器的输出端经电阻R7和电容ClO接地，第二运算放大器由电阻R17构成射随反�。此龅诙怂惴糯笃鞯姆聪蚴淙攵擞肫涫涑龆讼嗔龅诙怂惴糯笃鞯恼蚴淙攵擞胨龅缱鑂17和电容ClO的结点相连，第二运算放大器的输出端经电阻R4接至第一运算放大器的正向输入端，电容ClO的两端与被测量电阻相连。本发明电阻变送器，其中所述信号调理电路还包括电阻R7和另一稳压管，第三运算放大器的正向输入端与第二运算放大器的正向输入端并联，所述第三运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端相连，第三运算放大器的输出端经电阻R7和另一稳压管的结点输出至下一级电路。本发明电阻变送器，其中所述V/I变换电路还包括电阻R8、电阻R2、电阻R3、电阻R15、电容CS、电阻R13和开关二极管，电阻R7和另一稳压管的结点经电阻R8接至第四运算放大器的正向输入端，第四运算放大器的输出端与晶体三极管的基极相连，电阻R2和电阻R3构成射随反�。浞盅菇又恋谒脑怂惴糯笃鞯姆聪蚴淙攵耍龅谒脑怂惴糯笃鞯恼蚴淙攵司⒘乃龅缱鑂15和电容CS与所述电阻R13和开关二极管的结点相连，所述电阻R13的另一端与所述晶体三极管的射极相连，所述晶体三极管的集电极与电源相连，0-20mA电流信号经电阻R13和开关二极管输出。本发明电阻变送器，其中所述V/I变换电路设有抗干扰网络，抗干扰网络包括相互串联的电容Cll和铁氧体磁珠L2，电容Cll与铁氧体磁珠的结点接至开关二极管输出端，铁氧体磁珠输出0-20mA抗干扰信号。本发明电阻变送器，还包括接线端子，接线端子的1、3脚输入24V直流电源供给内部电路使用，被测量电阻连接到接线端子的4、5脚，0-20mA电流信号输出接至接线端子的6、7 脚。本发明电阻变送器的优点和积极效果在于由于采用了信号采集电路、信号调理电路和V/ι变换电路，设置了抗干扰网络，可以用0-20mA电流信号稳定可靠地传递被测量电阻采集的信号，并增加信号的抗干扰性，其结构简单合理，使用方便。下面将结合实施例参照附图进行详细说明。
图1是本发明电阻变送器的电路原理图；图2是本发明电阻变送器的接线端子图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明电阻变送器的实施例。参照图1，本发明提供的电阻变送器，包括信号采集电路、信号调理电路、V/I变换电路和电源。信号采集电路采用第一运算放大器UlD和第二运算放大器UlC构成恒流源。其中，电阻R5与稳压管D3串联接在电源回路中，电阻R9、电阻R12和电阻R16依次串联后与稳压管D3并联，电阻R9的可调端与电阻R5和稳压管D3的结点相连，稳压管D3的第三端与电阻R12和电阻R16的结点相连，电容C6与稳压管D3并联，电阻R5与稳压管D3的串联结点经电阻R6接至第一运算放大器UlD的正向输入端，第一运算放大器UlD的反向输入端经电阻RlO接地，第一运算放大器UlD的反向输入端并经电阻R14与第一运算放大器UlD的输出端相连。第一运算放大器UlD的输出端经电阻R17和电容ClO接地，电容ClO的两端分别接至端子4、5脚。第二运算放大器UlC由电阻R17构成射随反�。吹诙怂惴糯笃鱑lC的反向输入端与其输出端相连,第二运算放大器UlC的正向输入端与电阻R17和电容ClO的结点相连，第二运算放大器UlC的输出端经电阻R4接至运算放大器UlD的正向输入端。被测量的电阻经端子的4、5脚接至恒流源中，恒流源生成稳定的电流加到被测量的电阻上，当电阻阻值发生变化时，由于流过的电流不变，端子4、5脚之间采集的电压就会随着电阻的变化线性变化。信号调理电路采用第三运算放大器UlB构成电压跟随器，采集的电阻信号电压通过电压跟随器稳定地传递到下一级电路。其中，第三运算放大器UlB的正向输入端与第二运算放大器UlC的正向输入端并联，第三运算放大器UlB的反向输入端与第三运算放大器UlB的输出端相连，第三运算放大器UlB的输出端经电阻R7和另一稳压管D2输出至下一级电路。V/I变换电路采用第四运算放大器UlA和晶体三极管NI构成，将采集的电压信号转换成为电流信号，由晶体三极管NI的射极输出0-20mA电流信号，供PLC等采集设备使用。其中，电阻R7和另一稳压管D2的结点经电阻R8接至第四运算放大器UlA的正向输入端，第四运算放大器UlA的输出端与晶体三极管NI的基极相连，电阻R2和电阻R3构成射随反�。浞盅菇又恋谒脑怂惴糯笃鱑lA的反向输入端，第四运算放大器UlA的正向输入端经并联的电阻R15和电容C8与电阻R13和开关二极管D4的结点相连，电阻R13的另一端与晶体三极管NI的射极相连，晶体三极管NI的集电极与电源相连。0-20mA电流信号经电阻R13、开关二极管D4和电容Cll与铁氧体磁珠L2构成的抗干扰网络输出，接至端子的6、7脚。结合参照图2，本发明提供的电阻变送器设有接线端子P1，接线端子Pl的1、3脚输入24V直流电源供给内部电路使用。采集的电阻信号连接到接线端子Pl的4、5脚，0-20mA电流信号输出接至接线端子Pl的6、7脚。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.一种电阻变送器，包括电源，其特征在于还包括依次串连的信号采集电路、信号调理电路和V/I变换电路，其中，所述信号采集电路采用第一运算放大器(UlD)和与其相连的第二运算放大器(UlC)构成恒流源，所述信号调理电路采用第三运算放大器(UlB)构成电压跟随器，所述V/I变换电路采用第四运算放大器(UlA)和与其相连的晶体三极管(NI)构成，所述恒流源生成的恒定电流加到被测量电阻上，由被测量电阻采集的电压信号经所述电压跟随器调理后，再经所述第四运算放大器(UlA)转换成为电流信号，并经所述晶体三极管(NI)的射极输出0-20mA电流信号以供使用。
2.根据权利要求1所述的电阻变送器，其特征在于其中所述信号采集电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R12、电阻R14、电阻R16、电阻R17、稳压管(D3)、电容C6和电容C10，所述电阻R5与稳压管(D3)串联接在电源回路中，所述电阻R9、电阻R12和电阻R16相互串联后与所述稳压管(D3)并联，所述电阻R9的可调端与所述电阻R5和稳压管(D3)的结点相连，所述稳压管(D3)的第三端与电阻R12和电阻R16的结点相连，所述电容C6与所述稳压管(D3)并联，所述电阻R5与稳压管(D3)的串联结点经所述电阻R6接至所述第一运算放大器(UlD)的正向输入端，所述第一运算放大器(UlD)的反向输入端经所述电阻RlO接地，所述第一运算放大器(UlD)的反向输入端并经所述电阻R14与所述第一运算放大器(UlD)的输出端相连，所述第一运算放大器(UlD)的输出端经所述电阻R7和电容ClO接地，所述第二运算放大器(UlC)由所述电阻R17构成射随反�。此龅诙怂惴糯笃�(UlC)的反向输入端与其输出端相连，所述第二运算放大器(UlC)的正向输入端与所述电阻R17和电容ClO的结点相连，所述第二运算放大器(UlC)的输出端经所述电阻R4接至所述第一运算放大器(UlD)的正向输入端，所述电容ClO的两端与被测量电阻相连。
3.根据权利要求1或2所述的电阻变送器，其特征在于其中所述信号调理电路还包括电阻R7和另一稳压管(D2)，所述第三运算放大器(UlB)的正向输入端与所述第二运算放大器(UlC)的正向输入端并联，所述第三运算放大器(UlB)的反向输入端与所述第三运算放大器(UlB)的输出端相连，所述第三运算放大器(UlB)的输出端经所述电阻R7和另一稳压管(D2)输出至下一级电路。
4.根据权利要求3所述的电阻变送器，其特征在于其中所述V/I变换电路还包括电阻R8、电阻R2、电阻R3、电阻R13、电阻R15、电容C8、晶体三极管(NI)和开关二极管(D4)，所述电阻R7和另一稳压管(D2)的结点经电阻R8接至所述第四运算放大器(UlA)的正向输入端，所述第四运算放大器(UlA)的输出端与所述晶体三极管(NI)的基极相连，所述电阻R2和电阻R3构成射随反�。浞盅菇又了龅谒脑怂惴糯笃�(UlA)的反向输入端，所述第四运算放大器(UlA)的正向输入端经并联的所述电阻R15和电容CS与所述电阻R13和开关二极管(D4)的结点相连，所述电阻R13的另一端与所述晶体三极管(NI)的射极相连，所述晶体三极管(NI)的集电极与电源相连，所述0-20mA电流信号经所述电阻R13和开关二极管(D4)输出。
5.根据权利要求4所述的电阻变送器，其特征在于其中所述V/I变换电路设有抗干扰网络，所述抗干扰网络包括相互串联的电容Cll和铁氧体磁珠(L2)，所述电容Cll与铁氧体磁珠(L2)的结点接至所述开关二极管(D4)输出端，所述铁氧体磁珠(L2)输出0-20mA抗干扰信号。
6.根据权利要求5所述的电阻变送器，其特征在于还包括接线端子(P1)，所述接线端子(PD的1、3脚输入24V直流电源供给内部电路使用，被测量电阻连接到所述接线端子(PD 的4、5脚，0-20mA电流信号输出接至所述接线端子(Pl)的6、7脚。
全文摘要
本发明提供的电阻变送器，包括电源、信号采集电路、信号调理电路和V/I变换电路。信号采集电路采用运算放大器构成恒流源，信号调理电路采用运算放大器构成电压跟随器，V/I变换电路采用运算放大器和三极管构成。恒流源生成的恒定电流加到被测量电阻上，由被测量电阻采集的电压信号经电压跟随器调理后，再转换成为电流信号并经三极管的射极输出0-20mA电流信号以供使用。本发明电阻变送器的优点在于由于采用了信号采集电路、信号调理电路和V/I变换电路，设置了抗干扰网络，可以用0-20mA电流信号稳定可靠地传递被测量电阻采集的信号，并增加信号的抗干扰性，其结构简单合理，使用方便。
文档编号G01D5/16GK103017798SQ20121054628
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者张军, 王友良, 张志准 申请人:烟台荏原空调设备有限公司
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