可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度是表征物體冷熱程度的物理量，在工業(yè)生產(chǎn)、生活應(yīng)用和科學(xué)研究中是一個非常重要的參數(shù)。在工業(yè)控制過程中，通常需要對控制對象進(jìn)行溫度監(jiān)測，以防止控制對象由于溫度過高而損壞，因此溫度的實(shí)時監(jiān)測就顯得更加重要。對溫度的實(shí)時監(jiān)測有利于對控制對象進(jìn)行及時檢查和保護(hù)，并及時調(diào)整溫度的高低。根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計要求的不同，溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計也有所變化，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒壓源器件的。熱電偶溫度變送器是采用熱電偶作為測溫元件，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并經(jīng)過運(yùn)算放大和電壓電流轉(zhuǎn)換等處理，將獲得的電壓信號轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4?20mA電流信號輸出。采用兩線制電流環(huán)流傳輸溫度信號，既能省去昂貴的補(bǔ)償導(dǎo)線，又提高了信號長距離傳送過程中的抗干擾能力。
[0003]因熱電偶具有更換方便、抗震性能好、測量范圍大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，熱電偶溫度變送電路得到了廣泛應(yīng)用。然而，溫度變送電路需要外部電壓源供電，外部電壓源提供的電源電壓發(fā)生波動時會影響輸出電流的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響溫度檢測精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器，通過提升輸出電流的穩(wěn)定性，提高溫度檢測的精度。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器，包括防反二極管、穩(wěn)定電阻、第一分壓電阻、穩(wěn)壓二極管、第二分壓電阻、熱電偶、濾波電容、熱電阻、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第一輸入電阻、第二輸入電阻、第三輸入電阻、第四輸入電阻、第五輸入電阻、第六輸入電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、第三反饋電阻、輸出電阻、第一電位器、第一負(fù)載電阻以及第二負(fù)載電阻；
所述防反二極管的陽極連接電壓源正極，所述防反二極管的陰極連接所述第一分壓電阻的一端和所述穩(wěn)定電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端連接所述穩(wěn)壓二極管的陰極和所述第二分壓電阻的一端，所述穩(wěn)壓二極管的陽極連接所述濾波電容的一端、所述熱電阻的一端和所述第二輸入電阻的一端并接地，所述熱電阻的另一端連接所述第二分壓電阻的另一端和所述熱電偶的冷端，所述熱電偶的熱端連接所述第一輸入電阻的一端；
所述第一運(yùn)算放大器的同相端連接所述第一輸入電阻的另一端和所述濾波電容的另一端，所述第一運(yùn)算放大器的反相端連接所述第二輸入電阻的另一端和所述第一電位器的一個固定觸點(diǎn)，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一電位器的另一個固定觸點(diǎn)、所述第一電位器的動觸點(diǎn)和所述第三輸入電阻的一端；
所述第二運(yùn)算放大器的同相端連接所述第三輸入電阻的另一端，所述第二運(yùn)算放大器的反相端連接所述第四輸入電阻的一端、所述穩(wěn)定電阻的另一端和所述第一反饋電阻的一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一反饋電阻的另一端和所述第六輸入電阻的一端;
所述第三運(yùn)算放大器的同相端連接所述第六輸入電阻的另一端和所述第三反饋電阻的一端，所述第三運(yùn)算放大器的反相端連接所述第五輸入電阻的一端和所述第二反饋電阻的一端，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第二反饋電阻的另一端和所述輸出電阻的一端;
所述輸出電阻的另一端連接所述第二負(fù)載電阻的一端和所述第三反饋電阻的另一端，所述第二負(fù)載電阻的另一端、所述第四輸入電阻的另一端、所述第五輸入電阻的另一端以及所述第一負(fù)載電阻的一端接地，所述第一負(fù)載電阻的另一端連接電壓源負(fù)極。
[0006]本發(fā)明提供的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器，采用熱電偶對溫度信號進(jìn)行采集，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后對采集到的電壓信號進(jìn)行放大，并通過V/I轉(zhuǎn)換把反映溫度大小的電壓信號轉(zhuǎn)化為4~20mA電流信號通過兩線制電源線輸出。在外部電壓源提供的電源電壓發(fā)生波動時，靜態(tài)電流會增加。而設(shè)置所述穩(wěn)定電阻，將電源電壓的增大通過所述穩(wěn)定電阻加到二級放大電路的反相端起到減法作用，使二級放大電路的輸出電壓下降，保證電源電壓在允許范圍內(nèi)波動時輸出電流的穩(wěn)定性。
[0007]可選的，所述可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器還包括調(diào)零電路，所述調(diào)零電路包括第一調(diào)整電阻、第二調(diào)整電阻、第三調(diào)整電阻以及第二電位器；
所述第一調(diào)整電阻的一端連接所述第二運(yùn)算放大器的同相端，所述第一調(diào)整電阻的另一端連接所述第二電位器的動觸點(diǎn)，所述第二電位器的一個固定觸點(diǎn)連接所述第二調(diào)整電阻的一端，所述第二電位器的另一個固定觸點(diǎn)連接所述第三調(diào)整電阻的一端，所述第二調(diào)整電阻的另一端接地，所述第三調(diào)整電阻的另一端連接所述防反二極管的陰極。
[0008]可選的，所述可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器還包括調(diào)滿電路，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過所述調(diào)滿電路連接所述第六輸入電阻的一端，所述調(diào)滿電路包括第四調(diào)整電阻、第五調(diào)整電阻以及第三電位器；
所述第四調(diào)整電阻的一端連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，所述第四調(diào)整電阻的另一端連接所述第三電位器的一個固定觸點(diǎn)，所述第三電位器的另一個固定觸點(diǎn)連接所述第五調(diào)整電阻的一端，所述第五調(diào)整電阻的另一端接地，所述第三電位器的動觸點(diǎn)連接所述第六輸入電阻的一端。
[0009]可選的，所述熱電阻為銅熱電阻。
[0010]可選的，所述熱電阻為Cu50。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器，設(shè)置所述穩(wěn)定電阻，將電源電壓的增大通過所述穩(wěn)定電阻加到二級放大電路的反相端起到減法作用，使二級放大電路的輸出電壓下降，保證電源電壓在允許范圍內(nèi)波動時輸出電流的穩(wěn)定性。進(jìn)一步，本發(fā)明的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器電路簡單、成本低，調(diào)零電路和調(diào)滿電路易于調(diào)試。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器的電路圖； 圖2是本發(fā)明另一種實(shí)施例的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器的電路圖，所述可提升信號轉(zhuǎn)換精度的溫度變送器包括防反二極管D1、穩(wěn)定電阻RX0、第一分壓電阻R11、穩(wěn)壓二極管D2、第二分壓電阻R12、熱電偶10、濾波電容C11、熱電阻RT、第一運(yùn)算放大器Al、第二運(yùn)算放大器A2、第三運(yùn)算放大器A3、第一輸入電阻R21、第二輸入電阻R22、第三輸入電阻R23、第四輸入電阻R24、第五輸入電阻R25、第六輸入電阻R26、第一反饋電阻R31、第二反饋電阻R32、第三反饋電阻R33、輸出電阻R41、第一電位器RWl、第一負(fù)載電阻RLl以及第二負(fù)載電阻RL2。
[0015]具體地，所述防反二極管Dl的陽極連接電壓源正極，所述防反二極管Dl的陰極連接所述第一分壓電阻Rll的一端和所述穩(wěn)定電阻的一端RX0，所述第一分壓電阻Rll的另一端連接所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極和所述第二分壓電阻R12的一端，所述穩(wěn)壓二極管D2的陽極連接所述濾波電容Cll的一端、所述熱電阻RT的一端和所述第二輸入電阻R22的一端并接地，所述熱電阻RT的另一端連接所述第二分壓電阻R12的另一端和所述熱電偶10的冷端，所述熱電偶10的熱端連接所述第一輸入電阻R21的一端；
所述第一運(yùn)算放大器Al的同相端連接所述第一輸入電阻R21的另一端和所述濾波電容Cll的另一端，所述第一運(yùn)算放大器Al的反相端連接所述第二輸入電阻R22的另一端和所述第一電位器RWl的一個固定觸點(diǎn)，所述第一運(yùn)算放大器Al的輸出端連接所述第一電位器RWl的另一個固定觸點(diǎn)、所述第一電位器RWl的動觸點(diǎn)和所述第三輸入電阻R23的一端；所述第二運(yùn)算放大器A2的同相端連接所述第三輸入電阻R23的另一端，所述第二運(yùn)算放大器A2的反相端連接所述第四輸入電阻R24的一端、所述穩(wěn)定電阻RXO的另一端和所述第一反饋電阻R31的一端，所述第二運(yùn)算放大器A2的輸出端連接所述第一反饋電阻R31的另一端和所述第六輸入電阻R26的一端；
所述第三運(yùn)算放大器A3的同相端連接所述第六輸入電阻R26的另一端和所述第三反饋電阻R33的一端，所述第三運(yùn)算放大器A3的反相端連接所述第五輸入電阻R25的一端和所述第二反饋電阻R32的一端，所述第三運(yùn)算放大器A3的輸出端連接所述第二反饋電阻R32的另一端和所述輸出電阻R41的一端；
所述輸出電阻R41的另一端連接所述第二負(fù)載電阻RL