[实用新型]两线制温度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器检测技术领域，特别涉及一种两线制温度变送器。

背景技术

温度是表征物体冷热程度的物理量，在工业生产、生活应用和科学研究中是一个非常重要的参数。在工业控制过程中，通常需要对控制对象进行温度监测，以防止控制对象由于温度过高而损坏，因此温度的实时监测就显得更加重要。对温度的实时监测有利于对控制对象进行及时检查和保护，并及时调整温度的高低。根据控制系统设计要求的不同，温度监测系统的设计也有所变化，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒压源器件的。热电阻温度变送器是采用热电阻作为测温元件，根据热电阻的电阻值随温度变化的特性将温度信号转换为电压信号，并经过运算放大和电压电流转换等处理，将获得的电压信号转换成与温度成线性关系的4～20mA电流信号输出。采用两线制电流环流传输温度信号，既能省去昂贵的补偿导线，又提高了信号长距离传送过程中的抗干扰能力。

因热电阻具有测量范围大、稳定性好、示值复现性高和耐氧化等优点，热电阻温度变送器在-200℃~650℃温度范围内的温度检测得到了广泛应用。然而，由于热电阻的电阻值和温度之间的关系是非线性的，因而需要在热电阻温度变送器中设计相应地线性校正电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种两线制温度变送器，能够对热电阻的电阻值和温度之间的非线性关系进行校正，提高温度检测的精度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种两线制温度变送器，包括防反二极管、第一电桥电阻、第二电桥电阻、第三电桥电阻、热电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第一输入电阻、第二输入电阻、第三输入电阻、第四输入电阻、第五输入电阻、第六输入电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第三反馈电阻、第四反馈电阻、输出电阻、第一调整电阻、第一负载电阻以及第二负载电阻；

所述防反二极管的阳极适于连接电压源正极，所述防反二极管的阴极连接所述第一电桥电阻的一端和所述第二电桥电阻的一端，所述第一电桥电阻的另一端连接所述第三电桥电阻的一端和所述第二输入电阻的一端，所述第二电桥电阻的另一端连接所述热电阻的一端、所述第一输入电阻的一端以及所述第一调整电阻的一端，所述第三电桥电阻的另一端和所述热电阻的另一端接地；

所述第一运算放大器的同相端连接所述第一输入电阻的另一端，所述第一运算放大器的反相端连接所述第二输入电阻的另一端和所述第一反馈电阻的一端，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一调整电阻的另一端、所述第一反馈电阻的另一端以及所述第三输入电阻的一端；

所述第二运算放大器的同相端连接所述第三输入电阻的另一端，所述第二运算放大器的反相端连接所述第四输入电阻的一端和所述第二反馈电阻的一端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第二反馈电阻的另一端和所述第六输入电阻的一端；

所述第三运算放大器的同相端连接所述第六输入电阻的另一端和所述第四反馈电阻的一端，所述第三运算放大器的反相端连接所述第五输入电阻的一端和所述第三反馈电阻的一端，所述第三运算放大器的输出端连接所述第三反馈电阻的另一端和所述输出电阻的一端；

所述输出电阻的另一端连接所述第二负载电阻的一端和所述第四反馈电阻的另一端，所述第二负载电阻的另一端、所述第四输入电阻的另一端、所述第五输入电阻的另一端以及所述第一负载电阻的一端接地，所述第一负载电阻的另一端连接电压源负极。

本实用新型提供的两线制温度变送器，采用热电阻和普通电阻搭建电阻电桥对温度信号进行采集，将温度信号转换为电压信号，然后对采集到的电压信号进行放大，并通过V/I转换把反映温度大小的电压信号转化为4~20mA电流信号通过两线制电源线输出。在电压信号放大过程中，通过设置所述第一调整电阻形成正反馈。随着温度升高，输出电压随之提高，正反馈影响增强，只要所述第一调整电阻的阻值合适可刚好抵消热电阻本身非线性的影响，使得输出电压和温度为线性关系。

可选的，所述两线制温度变送器还包括调零电路，所述调零电路包括第二调整电阻、第三调整电阻、第四调整电阻以及第一电位器；

所述第二调整电阻的一端连接所述第二运算放大器的同相端，所述第二调整电阻的另一端连接所述第一电位器的动触点，所述第一电位器的一个固定触点连接所述第三调整电阻的一端，所述第一电位器的另一个固定触点连接所述第四调整电阻的一端，所述第三调整电阻的另一端接地，所述第四调整电阻的另一端连接所述防反二极管的阴极。