[实用新型]三线制Pt100热电阻温度变送器

说明书

技术领域

本实用新型一种三线制Pt100热电阻温度变送器，属于温度检测器领域。

技术背景

三线制Pt100热电阻传感器，作为一种广泛应用于工业化工、冶金、酿造、制药及器械等多种行业的低温区温度传感器，有着其独到的特殊的优势：其一，在低温度区域进行的温度测量，可以避免由于热电偶因为补偿导线补偿不准的弊病，热电偶往往因为冷端补偿不准，从而引入新的附加误差，在热电阻传感器中由于不需要补偿导线，因此可以消除该问题对测量精度的影响；另一方面，热电偶的补偿导线相对于三线制Pt100热电阻传感器的引线来讲，补偿导线则需要特殊类型的材料，成本相对于三线制Pt100传感器的引线来说，是明显高于三线制Pt100的。其二，在400℃以下的温度测量中，三线制Pt100更容易获得精确的测量效果，不像热电偶的相对温度测量，是一种绝对温度测量，不需要进行冷端温度补偿。

如今，各行各业的测量中虽说三线制Pt100已经在大量应用，其应用方式也是多种多样，呈现五花八门。在一些特殊应用场合下，对于三线制Pt100温度/电压信号的处理，至今还有很多的问题需要解决：三线制Pt100热电阻的在使用的时候检测精度和线性不是很好，热电阻引线电阻的影响大，配套的信号放大对称电源不稳定，经常需要在检测设备上设置大量电路，占用空间大，不利于安装使用。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种精确性高，抗干扰能力强的三线制Pt100热电阻温度变送器。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是：三线制Pt100热电阻温度变送器，其特征在于：包括热电阻接口电路、信号放大校正电路、放大电路和对称电源电路，热电阻接口电路的输出端连接信号放大校正电路的输入端，信号放大校正电路的输出端连接放大电路的输入端，热电阻接口电路、信号放大校正电路和放大电路与对称电源电路电联接。

使用时，对称电源电路提供电源支持，热电阻接口电路的输入端连接三线制Pt100热电阻传感器，取得与温度成一定比例关系的电信号，并且将此电信号输入信号放大校正电路进行放大和线性补偿，使得该信号与温度成线性正比关系，最后经过放大电路的放大提供一定的电压增益和电流增益，由此放大电路作为末级输出。

其中优选方案是：

所述的热电阻接口电路包括接口SX3、电阻R5-R7和电位器RW1，接口SX3的1脚通过电阻R5连接+12V，3脚接地，2脚通过电阻R7连接电位器RW1的一端，电位器RW1的另一端通过电阻R6连接+12V。使用时，三线制Pt100热电阻传感器三根引线分别连接在接口SX3的1脚、2脚、3脚之间(其中2、3脚引线的颜色相同，另外一根接1脚)，热电阻接口电路与三线制Pt100热电阻传感器组成不平衡电桥，采集温度信号，输出与温度信号成一次线性关系的电信号。

所述的信号放大校正电路包括电阻R8-R12、R14-R16，电容C14、C15，电位器RW3和运算放大器IC4A、IC4B、IC4D，运算放大器IC4A的正相输入端通过电容C15接地，反相输入端和输出端之间连接电阻R15，反相输入端还通过串联的电阻R12和电位器RW3连接运算放大器IC4B的反相输入端，运算放大器IC4A的输出端通过电阻R14连接运算放大器IC4D的反相输入端，运算放大器IC4B的正相输入端通过电容C14接地，反相输入端和输出端之间连接电阻R8，输出端通过电阻R11连接运算放大器IC4D的正相输入端，运算放大器IC4D的正相输入端通过电阻R10接地，反相输入端和输出端之间连接电阻R16，输出端连接放大电路的输入端，运算放大器IC4D的输出端还通过串联的电阻R9和电位器RW2连接运算放大器IC4B的正相输入端，运算放大器IC4B的正相输入端和运算放大器IC4A的正相输入端连接热电阻接口电路的输出端。通过采用典型的三运放放大器结构，经过放大后的信号已经具有足够的幅度，但由于热电阻的阻值变化与温度变化之间呈现非线性关系，其阻值变化与温度的升高，呈现单调衰减的现象，故从运算放大器IC4D的输出脚到运算放大器IC4B的正相输入端之间，引入正反馈支路。