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专利名称：一种温度变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业检测领域，尤其涉及一种温度变送器。
背景技术：
温度变送器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，其主要应用于工业过程温度参数的测量和控制。温度变送器按供电接线方式可分为二线制温度变送器及四线制温度变送器。目前，二线制温度变送器主要由放大单元、线性化单元、电压/电流转换单元、自校正电路及电压调整单元组成，但是现有的二线制温度变送器结构复杂，导致其成本较高、工作不稳定。

实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种温度变送器，以一种结构简单、成本低、工作稳定且精度高的电路结构实现温度检测控制。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种温度变送器，包括依次相连的信号采集电路、调满调零电路、线性化调整及放大电路及电压/电流转换电路。进一步地，该温度变送器包括电源端子VCC、第一检测端子U1、第二检测端子U2、 接地端子GND及三端可调稳压器LM317 ；所述信号采集电路包括第一二极管D2及第一电容 C4 ；所述调满调零电路包括第一可调电阻RP2及第二可调电阻RPl ；所述线性化调整及放大电路包括集成运放Al及晶体三极管Ql ；其中，所述电源端子VCC通过第二二极管Dl后，一方面依次通过第二电容C3、由所述第一二极管D2及第一电容C4组成的并联电路后，接在所述第一检测端子U1，另一方面接到所述三端可调稳压器LM317的输入端IN，并通过第十二电阻RlO接到所述晶体三极管Ql的集电极；所述第一检测端子Ul通过第一电阻R12后，一方面依次通过所述第一可调电阻RP2、第二电阻R7、第三电阻R6、所述第二可调电阻RP1、第四电阻R2接到所述集成运放Al的电源端7，另一方面接到所述晶体三极管Ql的发射极，所述第一可调电阻RP2与第二电阻R7相接的一端作为其可调端，所述第二可调电阻RPl可调端通过第五电阻R5接到所述集成运放Al的负输入端2;所述第二检测端子U2—方面通过第六电阻R4接到所述集成运放Al的正输入端3，另一方面，还通过第七电阻R3接到所述集成运放Al的电源端7， 并且通过第八电阻Rll接到所述晶体三极管Ql的发射极，而所述集成运放Al的负输入端 2与正输入端3之间通过第三电容C2相连接；所述集成运放Al的输出端6与所述晶体三极管Ql的基极相连接；所述第一检测端子Ul还通过第九电阻R9连接到所述三端可调稳压器LM317的输出端OUT，该输出端OUT通过第十电阻Rl与三端可调稳压器LM317的可调端 ADJ相连，该可调端ADJ通过第四电容Cl接到所述集成运放Al的接地端4并连接到所述接地端子GND及所述第一二极管D2的正端上；所述第一检测端子Ul通过第十一电阻R8连接到所述第二电阻R7与第三电阻R6之间。进一步地，所述集成运放为非斩波稳零的双极性运放。[0008]进一步地，所述温度变送器采用硅橡胶或环氧树脂密封。进一步地，所述温度变送器为二线制温度变送器或四线制温度变送器。本实用新型实施例通过提供一种温度变送器，其包括依次相连的信号采集电路、 调满调零电路、线性化调整及放大电路及电压/电流转换电路，从而使温度变送器的结构变得简单，降低了制作成本，工作稳定可靠且精度高。

图1是本实用新型实施例的温度变送器的主要结构图。图2是本实用新型实施例的温度变送器的具体结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型实施例进行详细说明。如图1所示，本实用新型实施例的温度变送器主要包括依次相连的信号采集电路 101、调满调零电路102、线性化调整及放大电路103及电压/电流转换电路104，以4_20mA 信号体制的二线制温度变送器为例，其工作过程可大致如下所述首先，需要利用信号采集电路101对信号源(热电阻或热电偶)所产生的信号进行采集，然后将采集到的信号依次利用调满调零电路102、线性化调整及放大电路103进行调满调零、线性化调整及放大处理， 最后利用电压/电流转换电路104对放大处理得到的信号将反应温度大小的电压信号转化为电流信号(0-16mA)，加上电路的4mA静态工作电流II，即可合并形成4_20mA电流信号I 并通过二线制电源线输出，从而使温度变送器的结构变得简单，降低了制作成本，工作稳定可靠且精度高。上述温度变送器在具体实施时可采用如图2所示的结构，其中该温度变送器包括电源端子VCC、第一检测端子U1、第二检测端子U2、接地端子 GND及三端可调稳压器LM317 ；所述信号采集电路包括第一二极管D2及第一电容C4 ；所述调满调零电路包括第一可调电阻RP2及第二可调电阻RPl ；所述线性化调整及放大电路包括集成运放Al及晶体三极管Ql ；第一检测端子Ul及第二检测端子U2可接在热电阻或热电偶的两端进行检测；其中，所述电源端子VCC通过第二二极管Dl后，一方面依次通过第二电容C3、由所述第一二极管D2及第一电容C4组成的并联电路后，接在所述第一检测端子U1，另一方面接到所述三端可调稳压器LM317的输入端IN，并通过第十二电阻RlO接到所述晶体三极管Ql的集电极；所述第一检测端子Ul通过第一电阻R12后，一方面依次通过所述第一可调电阻RP2、第二电阻R7、第三电阻R6、所述第二可调电阻RP1、第四电阻R2接到所述集成运放Al的电源端7，另一方面接到所述晶体三极管Ql的发射极，所述第一可调电阻RP2与第二电阻R7相接的一端作为其可调端，所述第二可调电阻RPl可调端通过第五电阻R5接到所述集成运放Al的负输入端2;所述第二检测端子U2—方面通过第六电阻R4接到所述集成运放Al的正输入端3，另一方面，还通过第七电阻R3接到所述集成运放Al的电源端7， 并且通过第八电阻Rll接到所述晶体三极管Ql的发射极，而所述集成运放Al的负输入端 2与正输入端3之间通过第三电容C2相连接；所述集成运放Al的输出端6与所述晶体三极管Ql的基极相连接；所述第一检测端子Ul还通过第九电阻R9连接到所述三端可调稳压器LM317的输出端OUT，该输出端OUT通过第十电阻Rl与三端可调稳压器LM317的可调端 ADJ相连，该可调端ADJ通过第四电容Cl接到所述集成运放Al的接地端4并连接到所述接地端子GND及所述第一二极管D2的正端上；所述第一检测端子Ul通过第十一电阻R8连接到所述第二电阻R7与第三电阻R6之间。上述温度变送器工作原理可大致如下所述第二二极管Dl用于保护电路，第十电阻Rl接在三端可调稳压器LM317的2脚和3脚配合做可调电压。三端可调稳压器LM317 输出电压经过第九电阻R9分压、第一电阻R12上承载了输出电压同时也为温度变送器分压一路到第一可调电阻RP2 (可改变压值)一路到晶体三极管Ql的发射极。输入信号经过第十一电阻R8、第三电阻R6、第二可调电阻RPl (可改变压值)输入到集成运放Al的输入端。 三端可调稳压器LM317的2脚经第四电阻R2分压，给集成运放Al —个电压并接到集成运放Al的7脚。集成运放Al的4脚接地，2脚和3脚作为输入，第六电阻R4和第五电阻R5 进行分压，第三电容C2进行滤波。集成运放Al的6脚输出到晶体三极管Ql进行放大。输出信号是随被测温度变化的毫伏(mV)信号。在电路中，第一二极管D2做一个基准电压取样，其两端的工作电压保持在2. 5V，并为后面的冷端补偿器、修正电路和调零电路提供直流电源。集成运放Al的负输入端2是在电位器上取了一个标准电压，集成运放Al的正输入端3的电压和标准电压相同，所以集成运放Al会自动输出一个合适的电流来驱动晶体三极管Ql，使得第十二电阻RlO-晶体三极管Ql-第八电阻Rl 1-第二检测端子U2这条线路上在集成运放Al的正输入端3产生的分压一定和标准电压一样(由集成运放Al和晶体三极管 Ql组成了负反馈系统)，由于晶体三极管Ql是用电流来控制电流的元件，本来集成运放Al 的正输入端3上取的是电压，但是到达晶体三极管Ql输出的即为电流，因此就是用集成运放Al的正输入端3的电压来控制晶体三极管Ql的输出电流，从而完成了电压/电流转换。在这里集成运放采用了 Al，其为一种低噪声、非斩波稳零的双极性运放，其具有非常低的输入失调电压。需要说明的有如下几点1、当为二线制温度变送器时，可将热电阻或热电偶输入信号转为与温度呈线性关系的4-20mA直流的标准信号输出；2、由一般铜导线代替价格昂贵的补偿导线，可显著降低系统的投入成本；3、热电阻或热电偶输入信号为微小信号，其经过温度变送器的就近处理后就可以变成高电平电流信号进行远距离传输，其抗干扰性增强，提高了系统的可靠性；4、上述温度变送器可以是二线制温度变送器或四线制温度变送器，区别在于四线制温度变送器安装地点及信号传输方式不同，其他方面则基本一致；5、上述温度变送器可采用硅橡胶或环氧树脂密封，可达到抗震、耐湿、适合在恶劣现场环境下安装使用的技术效果；6、上述温度变送器可安装在热电阻或热电偶的接线盒内使用，以直接输出4_20mA 或O-IOmA的输出信号，也可以单独安装于仪表盘内做转换单元使用；7、上述温度变送器工作精度高，功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定可靠。以上所述是本实用新型的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种温度变送器，其特征在于，包括依次相连的信号采集电路、调满调零电路、线性化调整及放大电路及电压/电流转换电路。
2.如权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，该温度变送器包括电源端子(VCC)、 第一检测端子(Ul)、第二检测端子(U2)、接地端子(GND)及三端可调稳压器(LM317)；所述信号采集电路包括第一二极管(D2)及第一电容(C4);所述调满调零电路包括第一可调电阻 (RP2)及第二可调电阻(RP1);所述线性化调整及放大电路及电压/电流转换电路包括集成运放(Al)及晶体三极管(Ql)；其中，所述电源端子(VCC)通过第二二极管(Dl)后，一方面依次通过第二电容(C3)、由所述第一二极管(D2)及第一电容(C4)组成的并联电路后，接在所述第一检测端子(U1)，另一方面接到所述三端可调稳压器(LM317)的输入端(IN)，并通过第十二电阻(RlO)接到所述晶体三极管(Ql)的集电极；所述第一检测端子(Ul)通过第一电阻(R12)后，一方面依次通过所述第一可调电阻(RP2 )、第二电阻(R7 )、第三电阻(R6 )、所述第二可调电阻(RP1)、第四电阻(R2)接到所述集成运放(Al)的电源端(7)，另一方面接到所述晶体三极管(Ql)的发射极，所述第一可调电阻(RP2)与第二电阻(R7)相接的一端作为其可调端，所述第二可调电阻(RPl)可调端通过第五电阻(R5)接到所述集成运放(Al)的负输入端(2);所述第二检测端子(U2)—方面通过第六电阻(R4)接到所述集成运放(Al)的正输入端(3)，另一方面， 还通过第七电阻(R3)接到所述集成运放(Al)的电源端(7)，并且通过第八电阻(Rll)接到所述晶体三极管(Ql)的发射极，而所述集成运放(Al)的负输入端(2)与正输入端(3)之间通过第三电容(C2)相连接；所述集成运放(Al)的输出端(6)与所述晶体三极管(Ql)的基极相连接；所述第一检测端子(Ul)还通过第九电阻(R9)连接到所述三端可调稳压器(LM317) 的输出端(OUT)，该输出端(OUT)通过第十电阻(Rl)与三端可调稳压器(LM317)的可调端 (ADJ)相连，该可调端(ADJ)通过第四电容(Cl)接到所述集成运放(Al)的接地端(4)并连接到所述接地端子(GND)及所述第一二极管(D2)的正端上；所述第一检测端子(Ul)通过第 i^一电阻(R8)连接到所述第二电阻(R7)与第三电阻(R6)之间。
3.如权利要求2所述的温度变送器，其特征在于，所述集成运放为非斩波稳零的双极性运放。
4.如权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述温度变送器采用硅橡胶或环氧树脂密封。
5.如权利要求1至4中任一项所述的温度变送器，其特征在于，所述温度变送器为二线制温度变送器或四线制温度变送器。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种温度变送器，其包括依次相连的信号采集电路、调满调零电路、线性化调整及放大电路及电压/电流转换电路，从而使温度变送器的结构变得简单，降低了制作成本，工作稳定可靠且精度高。
文档编号G01K7/16GK202141536SQ20112014446
公开日2012年2月8日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者刘洋, 罗俊 申请人:深圳市绿恩环保技术有限公司