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温度变送器的基本原理

点击次数:108  发布时间:2019-09-09
     温度变送器由量程单元和放大单元两部分组成。量程踩元由输入电路和反馈电路组成的线路板构成。量程单元因输入信号的不同而各不相同,有与直流毫伏、热电偶和热电阻三种输入方式相匹配的三种量程单元,而放大单元对三种输入通用。
直流毫伏信号可以由任何传感器或敏感元件所提供,直流毫伏量程单元比较简单,在将直流毫伏信号放大5倍之前有一调答电路使得输入信号Ui=0时,输出信号Uo=1v(标准信号协议规定),为满足这一要求还设计一个反馈电路,使输出电压Uo与反馈电压Uf有确定关系:Uo=5Uf。需反复调整调零电位器W1和反馈电位器Wf,才能达到精确度的要求。
而热电势量程单元则必须有冷端补偿和线性化功能。冷端补偿用电桥法,与前述基本相同。线性化功能是因为热电势与温度的变化关系为非线性关系,设计一个负反馈电路令其具有折线特性,各段折线的斜率不同,但近似可视为曲线,使得闭环放大倍数随输入热电势的大小呈曲线变化,这就基本上抵消了热电偶的非线性,输出电压使基本正比于温度。
热电阻量程单元采用二线制引入热电阻。对于铂电阻,电阻—温度曲线为单调上凸曲线,随留温度升高,阻值增量越来越小.设计一正反馈电路,使得输出信号的增长随着输入电阻值的增大越来越显著,即输出电比阻值曲线为上凹曲线,从而实现线性化功能。而铜电阻本身有良好线性,用不着线性比。
放大单元采用集成运算放大器加功率放大器的基本电路。
上述温度变送器测直流毫伏时、量程为3-100mv,零点迁移量-50-50mv;与热电偶匹配量程为3-60mV;与铂热电阻匹配时量程为-100-500℃。精度等级都是0.5级。
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