專利名稱:溫度變送器的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種溫度變送裝置，適用于工業(yè)生產(chǎn)過程中各種介質(zhì)溫度的檢測(cè)。
現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的溫度變送器，如吉林化學(xué)工業(yè)公司儀表廠的電動(dòng)溫度變送器說明書，大連儀表廠電動(dòng)熱電阻溫度變送器說明書，一臺(tái)整機(jī)需要很多半導(dǎo)體器件和電阻，電容等元件組成，其缺點(diǎn)是工作可靠性差，整機(jī)靜態(tài)工作電流大于4mA，不能做成二線制溫度變送器，且成本高，體積大。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于克服已有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種供電電源線和信號(hào)線公用的二線制溫度變送器。
本實(shí)用新型(如圖1示)，由測(cè)量放大器，電壓－電流轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電源三部分構(gòu)成溫度變送器，溫度變送器與電源，外部指示器，外部記錄器，調(diào)節(jié)器等構(gòu)成完整的溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)。
圖1為溫度變送器方框圖。
圖2為溫度變送器電路簡(jiǎn)圖。
下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
本實(shí)用新型(如圖1示)，由敏感元件和測(cè)量放大器(1)將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并加以放大。由電壓－－電流轉(zhuǎn)換器(2)將放大的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流信號(hào)。測(cè)量放大器(1)和敏感元件由基準(zhǔn)電源(3)供電，組成了供電電源和輸出信號(hào)線公用的二線制溫度變送器。溫度變送器同供電電源(4)、調(diào)節(jié)器(5)、外部記錄器(6)、外部指示器(7)接成串聯(lián)回路。
本實(shí)用新型(如圖2示)，測(cè)量放大器由電阻R1、R2、R3、R4、R5和集成運(yùn)算放大器(8)構(gòu)成。其中R1、R2、R3、R4接成測(cè)量電橋，測(cè)量信號(hào)是從測(cè)量電橋中的熱電阻R3上取得的，經(jīng)過運(yùn)算放大器(8)，將毫伏測(cè)量信號(hào)放大后送到電壓－－電流轉(zhuǎn)換電路中去。R5是反饋電阻，它確定測(cè)量放大器的增益。集成運(yùn)算放大器(8)是輸入失調(diào)電壓平均溫度系數(shù)小于0.01μV／℃的第四代CMOS運(yùn)算放大器，從而保證了測(cè)量放大器的精度。電壓－－電流轉(zhuǎn)換電路采用的是恒流電路，由電阻R6、R7和通用單電源運(yùn)算放大器(10)、晶體管(11)、二極管(12)構(gòu)成。由于輸出電流在R7上的壓降經(jīng)R6反饋到運(yùn)算放大器(10)的輸入端，因此，如果測(cè)量放大器輸出電壓不變，負(fù)荷電阻(圖1中的4、5、6、7)即使變化，輸電流也保持了一個(gè)定值。晶體管(11)為了提高帶負(fù)荷能力，使被測(cè)溫度在滿量程范圍變化時(shí)，輸出電流為4－20mA。二極管(12)為了保證運(yùn)算放大器(10)的輸入端電位高于負(fù)電源端電位0.7伏，使通用單電源運(yùn)算放大器穩(wěn)定可靠地工作。測(cè)量放大器的電源由集成穩(wěn)壓器件(9)構(gòu)成的基準(zhǔn)電源專門提供。這里采用的穩(wěn)壓器件在小工作電流的情況下，具有非常穩(wěn)定的特性，即有一個(gè)顯著低的擊穿電壓，又有一個(gè)良好的溫度穩(wěn)定性，可以保證基準(zhǔn)電源的工作電流小于2mA，從而使整機(jī)靜態(tài)工作電流不大于4mA。
本實(shí)用新型的測(cè)溫范圍可根據(jù)要求選擇不同的敏感元件，測(cè)量精度小于±0.5％，供電電源為直流24V±5％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.整機(jī)電路只用幾個(gè)半導(dǎo)體器件和二十幾個(gè)電阻、電容元件構(gòu)成，電路無電解電容，無感性元件，工作可靠性高，靜態(tài)工作電流小于4mA，電源和信號(hào)線為公用二線制，體積小，成本低，測(cè)量精度高。
2.采用低功耗穩(wěn)壓器件提供基準(zhǔn)電壓，保證了溫度變送器的靜態(tài)工作電流小于4mA，解決了溫度漂移問題，提高了整機(jī)的使用壽命。
3.采用通用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓－－電流轉(zhuǎn)換，大大降低了整機(jī)成本。
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)生產(chǎn)過程中測(cè)量介質(zhì)溫度的溫度變送裝置，由高精度集成運(yùn)算放大器(8)將測(cè)量電橋輸出的電壓信號(hào)放大，再經(jīng)過運(yùn)算放大器(10)和晶體管(11)將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出，其特征在于用于電壓-電流轉(zhuǎn)換的運(yùn)算放大器(10)的負(fù)電源端直接接負(fù)電源，其余接負(fù)電源的端子都經(jīng)二極管(12)接到負(fù)電源上，用集成穩(wěn)壓器件構(gòu)成基準(zhǔn)電源為測(cè)量放大器專門供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于采用輸入失調(diào)電壓平均溫度系數(shù)小于或等于0.01μV／℃的集成運(yùn)算放大器(3)構(gòu)成測(cè)量放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于所述的基準(zhǔn)電源是由工作電流小于2mA的集成穩(wěn)壓器件構(gòu)成。
專利摘要
一種溫度變送器。電源和信號(hào)線為公用二線制，通用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓——電流轉(zhuǎn)換，并由低功耗穩(wěn)壓器件提供基準(zhǔn)電壓。該裝置工作可靠性高，體積小，成本低，測(cè)量精度高，廣泛適用于工業(yè)產(chǎn)生過程中各種介質(zhì)溫度的檢測(cè)控制。
文檔編號(hào)G01K7/00GK87203007SQ87203007
公開日1988年5月18日 申請(qǐng)日期1987年3月2日
發(fā)明者吳英懷 申請(qǐng)人:吳英懷導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan