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技術文章
溫度變送器的基本原理
點擊次數:682 發布時間:2017-03-30 打印本頁麵 返回
         溫度變送器由量程單元和放大單元兩部分組成。量程踩元由輸入電路和反饋電路組成的線路板構成。量程單元因輸入信號的不同而各不相同,有與直流毫伏、熱電偶和熱電阻三種輸入方式相匹配的三種量程單元,而放大單元對三種輸入通用。
          直流毫伏信號可以由任何傳感器或敏感元件所提供,直流毫伏量程單元比較簡單,在將直流毫伏信號放大5倍之前有一調答電路使得輸入信號Ui=0時,輸出信號Uo=1v(標準信號協議規定),為滿足這一要求還設計一個反饋電路,使輸出電壓Uo與反饋電壓Uf有確定關係:Uo=5Uf.需反複調整調零電位器W1和反饋電位器Wf,才能達到精確度的要求。而熱電勢量程單元則必須有冷端補償和線性化功能。冷端補償用電橋法,與前述基本相同。線性化功能是因為熱電勢與溫度的變化關係為非線性關係,設計一個負反饋電路令其具有折線特性,各段折線的斜率不同,但近似可視為曲線,使得閉環放大倍數隨輸入熱電勢的大小呈曲線變化,這就基本上抵消了熱電偶的非線性,輸出電壓使基本正比於溫度。
          熱電阻量程單元采用二線製引入熱電阻。對於鉑電阻,電阻—溫度曲線為單調上凸曲線,隨留溫度升高,阻值增量越來越小。設計一正反饋電路,使得輸出信號的增長隨著輸入電阻值的增大越來越顯著,即輸出電比阻值曲線為上凹曲線,從而實現線性化功能。而銅電阻本身有良好線性,用不著線性比。
      放大單元采用集成運算放大器加功率放大器的基本電路。
      上述溫度變送器測直流毫伏時、量程為3-100mv,零點遷移量-50-50mv;與熱電偶匹配量程為3-60mV;與鉑熱電阻匹配時量程為-100-500℃。精度等級都是0.5級。 
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