[实用新型]具有冷端补偿的温度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器检测技术领域，特别涉及一种具有冷端补偿的温度变送器。

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。热电偶温度变送器是采用热电偶作为测温元件，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。

热电偶测量温度时要求其冷端的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的温度变化，将严重影响测量的准确性，因而需要在热电偶温度变送器中采取一定措施补偿由于热电偶的冷端温度变化造成的测量不准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种具有冷端补偿的温度变送器，能够对热电偶的冷端温度变化进行补偿，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具有冷端补偿的温度变送器，包括防反二极管、第一分压电阻、稳压二极管、第二分压电阻、热电偶、滤波电容、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、输出电阻、第一电位器、第一负载电阻以及第二负载电阻；

所述防反二极管的阳极连接电压源正极，所述防反二极管的阴极连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述稳压二极管的阴极和所述第二分压电阻的一端，所述稳压二极管的阳极连接所述滤波电容的一端、所述热电阻的一端和所述第二输入电阻的一端并接地，所述热电阻的另一端连接所述第二分压电阻的另一端和所述热电偶的冷端，所述热电偶的热端连接所述第一输入电阻的一端；

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和所述滤波电容的另一端，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电位器的一个固定触点，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一电位器的另一个固定触点、所述第一电位器的动触点和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一反馈电阻的一端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第一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三反馈电阻的一端，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二反馈电阻的一端，所述第三运算放大器的输出端连接所述第二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三反馈电阻的另一端，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。

本实用新型提供的具有冷端补偿的温度变送器，采用热电偶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。在信号采集过程中，采用热电阻对热电偶的冷端电压进行补偿。当热电偶的热电势随冷端温度的变化而变化时，热电阻两端的电压也随之反方向变化，自动补偿冷端温度变化对热电偶的热电势影响。

可选的，所述具有冷端补偿的温度变送器还包括调零电路，所述调零电路包括第一调整电阻、第二调整电阻、第三调整电阻以及第二电位器；

所述第一调整电阻的一端连接所述第二运算放大器的同相端，所述第一调整电阻的另一端连接所述第二电位器的动触点，所述第二电位器的一个固定触点连接所述第二调整电阻的一端，所述第二电位器的另一个固定触点连接所述第三调整电阻的一端，所述第二调整电阻的另一端接地，所述第三调整电阻的另一端连接所述防反二极管的阴极。