专利名称:两线制温度变送器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种两线制温度变送器,属于仪器仪表技术领域。
背景技术:
传统的温度变送器,利用模拟电路电桥采集和放大,受电阻温度飘移的影响,精度在不同的温度环境下不稳定,安装方式不便,需要在电控箱体内打螺钉固定,或者裸露电路板,容易受潮。在精度控制方面,传统温度变送
器精度不稳定,0.5%-0.2%左右的较为常见,而0.1%精度的温度变送器售价昂贵。在对传感器的适应性方面,传统变送器只能选取某些特定的传感器进行测量。因此,有必要进一步改进和完善。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、精度高性能稳定、传感器适应性广、量程可调、成本较低的两线制温度变送器,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种两线制温度变送器,包括釆集、放大、线性度调整、V/I转换几个部分,以实现电阻信号到标准电流信号的转换,其特征是
采集部分接头RI和RO连接传感器,随温度变化改变阻值,从而将电阻信号转换为电流进入芯片IC1;放大部分由芯片IC1内部电路完成;线性度调整可调电阻R1作为温度一输出电流的线性度调整使用;V/I转换三极管Ql将电压信号转换为恒流源输出。
所述可调电阻Rl串联在芯片IC1的第3脚和第4脚之间;变阻器R2串联在芯片IC1的第12脚与接头RI之间;变阻器R3和电阻R4作为调零与调满使用,串联在芯片IC1的第1脚和第6脚之间。在电阻R4的两端并联有滤波电容C2,变阻器R3和电阻R4之间连接接头R0。
所述三极管Q1分别连接芯片IC1的第8、第9、第10脚,三极管Q1的集电极与芯片IC1的第7脚之间连接有滤波电容Cl,且集电极经保护二极管Dl后连接直流电源接入点VCC。
所述芯片IC1优选BB公司的XTR105P变送芯片。
本实用新型的功能是将温度传感器的电阻信号进行采集、放大、线性度调整、V/I转换,然后输出4-20mA的工业用标准电流信号,可与记录仪表、数显仪表、调节器、PLC系统配套使用,组成各种温度测量及控制系统。它可以对PTIOO、 PTIOOO、 NTC等传感器进行测量,只需调整变阻器阻值,操 作方便,适应性广,而成本较低,仅为巿场价格的1/3左右。电路中所使用 芯片XTR105可对铂电阻中的二次项进行线性化补偿,从而使RTD的非线性 大大改善。
图1为本实用新型一实施例电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1,本两线制温度变送器由釆集、放大、V/I转换、线性度调整 几个部分组成,其中,采集部分接头RI和RO连接传感器作为釆集部分, 随温度变化改变阻值,从而将电阻信号转换为电流进入芯片。放大部分由 IC1内部电路完成。V/I转换三极管Ql为V/I转换使用,将电压信号转换 为恒流源输出。Cl、 C2为滤波电容,防止干扰。线性度调整为了适应各 种传感器的线性度,需要进行线性度调整,Rl为可调电阻,作为温度一输 出电流的线性度调整使用。为了调整测量范围,变阻器R3和电阻R4作为调 零与调满使用。防接线错误保护为防止接反使用的保护二极管Dl,釆用 Dl进行防电流反向通过。VCC为24V直流电源接入点,0UT为电流输出。
内部电路板装入外壳时,需进行填胶塑封。 一方面起到技术保护作用, 另一方面起到防潮作用,延长元器件寿命,减少飘移。外壳采用卡轨安装, 方便安装在电控设备内卡轨上。
本实用新型的特点
A、 通过调整变阻器R3和R2实现。零点、量程可调,且量程调整与零
点调整互不影响,测量范围-2oox: 850x:,比巿场同类产品宽。
B、 将外部电源电流与消耗严格分开,从而降低内部功耗及发热,减少 热漂移以提高电路性能。
C、 采用了 BB公司的XTR105P变送芯片,进行外围电路设计,具有非常
高的性价比。精度为千分之一,高于巿场同类产品。可与记录仪表,数显 仪表,调节器,PLC系统配套使用,组成各种温度测量控制系统。采用二线 制传送方式(电源与信号输出共用一对导线),输出与被测温度成线性的4~ 20mADC电流信号,可测量工业生产过程中-2001C 8501C范围内的各种介 质的温度。
D、 对传感器的适应范围广。可以适用于PTIOO、 PTIOOO、 NTC传感器。
权利要求1、一种两线制温度变送器,包括采集、放大、线性度调整、V/I转换几个部分,以实现电阻信号到标准电流信号的转换,其特征是采集部分接头RI和RO连接传感器,随温度变化改变阻值,从而将电阻信号转换为电流进入芯片IC1;放大部分由芯片IC1内部电路完成;线性度调整可调电阻R1作为温度-输出电流的线性度调整使用;V/I转换三极管Q1将电压信号转换为恒流源输出。
2、 根据权利要求1所述的两线制温度变送器,其特征是所述的可调电阻R1串联在芯片IC1的第3脚和第4脚之间;变阻器R2串联在芯片IC1的第12脚与接头RI之间;变阻器R3和电阻R4作为调零与调满使用,串联在芯片IC1的第1脚和第6脚之间。
3、 根据权利要求2所述的两线制温度变送器,其特征是在电阻R4的两端并联有滤波电容C2,变阻器R3和电阻R4之间连接接头R0。
4、 根据权利要求1所述的两线制温度变送器,其特征是所述的三极管Ql分别连接芯片IC1的第8、第9、第10脚,三极管Ql的集电极与芯片IC1的第7脚之间连接有滤波电容C1,且集电极经保护二极管Dl后连接直流电源接入点VCC。
5、 根据权利要求l、 2或4所述的两线制温度变送器,其特征是所述的芯片IC1为BB公司的XTR105P变送芯片。
专利摘要一种两线制温度变送器,包括采集、放大、线性度调整、V/I转换几个部分,以实现电阻信号到标准电流信号的转换,其采集部分接头RI和RO连接传感器,随温度变化改变阻值,从而将电阻信号转换为电流进入芯片IC1;放大部分由芯片IC1内部电路完成;线性度调整可调电阻R1作为温度—输出电流的线性度调整使用;V/I转换三极管Q1将电压信号转换为恒流源输出。本实用新型的功能是将温度传感器的电阻信号进行采集、放大、线性度调整、V/I转换,然后输出4-20mA的工业用标准电流信号,可与记录仪表、数显仪表、调节器、PLC系统配套使用,组成各种温度测量及控制系统。它操作方便,适应性广,成本仅为市场价格的1/3左右。
文档编号G01K7/16GK201417184SQ20092005549
公开日2010年3月3日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者孟成科, 舸 李, 李晓勇 申请人:广东美的电器股份有限公司