各类温度变送器的工作原理精要.pptVIP

3.3 温度变送器 作用： 在与测温元件配合使用，温度变送器的输出有两种形式： 3.3.1.典型模拟式温度变送器 模拟式温度变送器实例 ——— DDZ-???型温度变送器 　　DDZ-???型温度变送器有带非线性补偿电路与不带非线性补偿电路的热电偶温度变送器和热电阻温度变送器以及直流毫伏变送器等多个品种，各品种的原理和结构大致相仿。 　现介绍其中三种： 直流毫伏变送器 带非线性补偿电路的热电偶温度变送器 热电阻温度变送器。 (1)直流毫伏变送器 直流毫伏变送器线路原理图 直流毫伏变送器构成方框图 a.电压放大器 失调电压的温漂系数要求: ①放大单元 　　放大单元包括放大器和直流/交流/直流变换器两部分 b.功率放大器 作用：放大和调制 c.隔离输出电路 作用：避免输出和输入之间有直接的联系 d.直流/交流/直流变换器 作用：对仪表进行隔离式供电 ②量程单元 ②量程单元 输入回路：起限流和限压作用 零点调整电路：实现零点调整和零点迁移的作用 反馈回路：保证变送器的输出与输入之间具有良好的线性关系，并使变送器输出具有较好的恒流性能 ,及量程调整。 输入信号断路报警电路 a. 为直流毫伏变送器的调零信号。 当 时，得到正向调零信号，即可实现负向迁移；而当 时，得到负向调零点迁移量； (2)热电偶温度变送器 　　与各种热电偶配合使用，将温度信号变换为成比例的4～20mADC电流信号和1～5VDC电压信号。 热电偶温度变送器量程单元 线路上的两点修改 ① 在输入回路增加了由铜补偿电阻RCu1、RCu2等元件组成的热电偶冷端补偿电路。同时，在电路安排上把零电位器W1和电阻R104移到了反馈回路的支路上。 ② 在反馈回路中增加了由运算放大器A2等构成的线性化电路。 1)热电偶冷端补偿电路 补偿原因：热电偶产生的热电势Et,与热电偶的冷端温度有关 2)线性化电路 　　测温元件热电偶和被测温度之间存在着非线性关系，线性化电路处于反馈回路中，因而它的特性应与所采用的热电偶的特性相同。是一个折线电路，它是用折线来近似热电偶的非线性特性。 线性化电路原理 线性化电路 线性化电路 应用Δ→Y变换和同相端输入运放电路的输出输入关系式 ,可以求得 线性化电路 　　如果在UC=Us1+UVZ的时候，Uf=Uf2，则特性曲线在Uf2对应的拐点处将向上绕。由图3-可以得到第二段线段的斜率为 3)热电阻温度变送器 线路上的两点修改 　 ① 输入回路增加了由A2、R16～R19等元件构成的线性化电路 ② 增加了由R23、R24等元件构成的热电阻导线电阻补偿电路 热电阻温度变送器量程单元 1)线性化电路 　　热电阻和被测温度之间也存在着非线性关系 2)热电阻导线电阻补偿电路 　　为了消除导线电阻的影响，热电阻采用三线制接法。 3.3.2.一体化温度变送器 　　一体化温度变送器模块和测温元件形成一个整体，可以直接安装在被测温度的工艺设备上，输出为标准统一信号。这种变送器具有体积小、重量轻、现场安装方便以及输出信号抗干扰能力强，便于远距离传输等优点，对于测温元件采用热电偶的变送器，不必采用昂贵的补偿导线，可节省安装费用。 1)变送器芯片AD693 　　它可以直接接受传感器的直流低电平输入信号并转换成4～20mA的直流输出电流。 AD693 (1) 信号放大器 　　信号放大器是一个仪用放大器，由三个运放和反馈电阻组成，其输入信号范围为0～100mV；设计放大倍数为2倍，通过引脚14、15、16外接适当阻值的电阻，可以调整放大器的放大倍数，以使输出为0~60mV。 AD693 (2) U/I变换器 　　U/I变换器将0~60mV的电压输入信号转换为0~16mA的电流输出信号，通过引脚9、11～13，通过外接适当阻值的电阻或适当的连接方法，可以使输出为4～20mA、0～20mA或12±8mA。U/I变换器中，还设置了输出电流限幅电路，可使输出电流最大不超过32mA。 AD693 (3) 基准电压源 　　基准电压源由基准稳压电路和分压电路组成，通过将其输入引脚9与引脚8相连或外接适当的电压，可以输出6.2V及其它多种不同的基准电压，供零点调整、量程调整及用户使用。 AD693 (4) 辅助放大器 　　辅助放大器是一个可以灵活使用的放大器，由运放和电流放大级组成，输出电流范围为0.01～5mA。它主要作为信号调理用，另外也有多种用途，如作为输入桥路的供电电源、输入缓冲级和U/I变换器；提供大于或小于6.2V的基准电压；放大其它