[发明专利]一种变送器

说明书

技术领域

本发明属于测量仪器技术领域，涉及一种适合各种量程及温度的变送器。

背景技术

传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和换能元件组成。当传感器的输出为规定的标准信号时，则成为变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等等。

早期的变送器大多为电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出，这是运放直接输出，信号功率＜0.05W，通过模拟/数字转换电路转换成数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差，线路损耗破坏了精度等等缺点，

目前，市场上的变送器主要有德国的米铱公司和ASM公司的系列位移变送器，外观漂亮，机械性能良好，但在实际使用过程中，发现其电路设计中存在缺陷，负载驱动能力不强，长期在较大量程工作时，会出现过热现象，影响测量精度，减少传感器寿命，降低传感器的稳定性和抗干扰性能。

发明内容

本发明的目的：在于克服现有技术中的存在的问题与不足，提供一种性价比高、精度高、可靠性高，抗干扰力强的变送器。

本发明的技术方案是：实现上述发明目的的技术方案是一种基于模拟电路测量的变送器，其技术方案是：

一个测量电路，采用51Ω阻值桥路测量电位器阻值变化，用于得出电压变化增量。基准电压由XTR115U提供，接地时串接一个51Ω电阻器，起到限流作用；

一个LC滤波电路，用于过滤信号和提高系统的抗干扰性，也起到消除电位器抖动带来的误差；

一个电压放大电路，用于把微弱变化有用信号进行放大处理，确保测量的准确性；

一个零位调节和量程控制电路，用来调节信号零位和控制量程；

一个电压-电流转换电路，用于把电压信号转换为抗干扰力更强的电流信号，同时提供采集基准电源电路；

一个保护电路，对整个电路起到保护作用；

一个LC滤波电路，用于过滤电源和提高系统的抗干扰性；

一个电源稳压电路及信号输出，用于稳定供电电源和信号输出；

一个电路印制板，用于承载电路元件和连线，减少电磁干扰并降低敏感度的关键部分。

其中，一个测量电路，桥路由电阻R1、R4、及电位器X3组成。电阻R1分别与电阻R4、R8、电容C1、电感L1相连接，电阻R4分别与电阻R1、R3、R8、电容C2、电感L2相连接。电位器X3的第1端连接电感L1的一端，电位器X3的第3端连接电感L3的一端，电位器X3的第2端连接电感L2的一端。

所述的LC滤波电路是：电感L1的一端、电容C1的一端与电阻R1一端连接；电感L2的一端、电容C1的一端、电容C2的一端与电阻R3、R4的一端连接；电感L3的一端与电容C2的一端、R3的一端连接至TLV2231U2的第1管脚，与电阻R2的一端连接至TLV2231U2的第2管脚，与电位器X2的第三端；连接至XTR115U1的第3管脚。

所述的电压放大电路是：电阻R3的一端与放大器U2TLV2231第1端连接，放大器U2的第2端与电容C5、C3、电阻R2、电位器X2的第3端、U1的第3端连接，放大器U2的第3端与电容C4的一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端连接，U2的输出端4分别与电容C4的一端、电阻R5的一端、电位器X1的第3端连接，放大器U2的第5端分别与电容C5的一端、V/I转换电路U1XTR115第8端相连接。

所述的零位调节和量程控制电路是：电位器X1的第3端与放大器U2TLV2231的第4端相连接、电位器X1的第1端与电阻R7的一端、电位器X1的第2端相连接；电位器X2的第1端分别与电阻R8、R1、R4，电位器X2的第3端分别与V/I转换电路U1XTR115第3端、电阻R2的一端、电容C3的一端、U2TLV2231的第2端相连接。