[实用新型]一种利用负电阻校正铂电阻非线性的温度变送器

说明书

本实用新型属于检测领域，具体涉及一种利用负电阻校正铂电阻非线性的温度变送器。变送器由恒流源电路、等效负电阻电路、高共模抑制比的差动放大器电路、增益为1的差动放大器电路、输出驱动电路和直流稳压电源构成。在被测温度的下限，调节RP2使在接受器上的电流为4mA；在被测温度的上限，调节RP1使在接受器上的电流为20mA；正常测温时，流过负载电阻RL的变送输出电流为4～20mA。本实用新型不仅能提高温度信号的测量精度,而且适用于远距离传输。

技术领域

本实用新型属于检测领域，涉及一种利用负电阻校正铂电阻非线性的4～20mA温度变送器。

背景技术

温度检测和控制在工业应用中占相当大的比重，它主要由温度传感器、连接电缆(对远距离传输)、温度显示和控制装置组成。大多数情况下，温度传感器在很恶劣、嘈杂的环境中工作，测量仪器要远离传感器，实际需要的传输线很长。当以电压信号传输较长的距离时，易受电磁噪声干扰；若以电流信号传输，则不易受传输线长度的影响。4～20mA电流变送器接口的功能就是将传感器的输出转换为电流传输给负载，提高被测信号的远距离传输能力。

铂电阻温度传感器具有稳定性好、温度范围宽、抗震动、抗冲击等优点，在温度检测系统中应用广泛。铂电阻在0～850℃范围内，铂电阻值随温度的变化并非线性关系，影响着温度检测的精度。在0～850℃温度范围内，非线性大约为2.7％。

为了对铂电阻进行线性校正,并提高温度信号的远距离传输能力，研制线性化的铂电阻电流变送器具有重要的实用价值。

本实用新型，采用等效负电阻对铂电阻进行非线性校正，温度变送器不仅能提高温度信号的测量精度,而且适用于远距离传输。

实用新型内容

本实用新型所采用的技术方案是：

温度变送器由恒流源电路、等效负电阻电路、高共模抑制比的差动放大器电路、增益为1的差动放大器电路、输出驱动电路和直流稳压电源构成；

直流稳压电源为24VDC，正端为VDD，负端为VSS；

恒流源电路由REF200芯片构成，REF200芯片输入端与直流稳压电源的正端VDD相联，REF200芯片输出100μA恒定微电流至等效负电阻电路；

等效负电阻电路由运放IC0、正温度系数电阻RJ、电阻R10＝10KΩ和电阻R11＝10KΩ组成，运放IC0选用高精度运算放大器OP07；正温度系数电阻RJ的二端分别联接运放IC0正输入端和输出端，电阻R10的二端分别联接运放IC0负输入端和输出端，电阻R11二端分别联接运放IC0输出端和直流稳压电源负端VSS，运放IC0输出端与REF200芯片输出端相联；

高共模抑制比的差动放大器电路由运放IC1、运放IC2、调满度电位器RP1＝10KΩ、调零电位器RP2＝10KΩ、反馈电阻R1＝10KΩ、反馈电阻R2＝10KΩ、电阻R3＝10KΩ、电阻R4＝10KΩ、电阻R5＝10KΩ和测温度热电阻RTD组成，运放IC1和运放IC2选用高精度运算放大器OP07；反馈电阻R1的二端分别联接运放IC1负输入端和输出端，反馈电阻R2的二端分别联接运放IC2负输入端和输出端；调满度电位器RP1的二个固定端分别联接运放IC1负输入端和运放IC2负输入端，调满度电位器RP1的可调端与一个固定端相联；测温度热电阻RTD二端分别联接运放IC1正输入端和运放IC2正输入端；调零电位器RP2的二个固定端分别联接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端与直流稳压电源的正端VDD相联，电阻R4的另一端与直流稳压电源的负端VSS相联；电阻R5的一端与运放IC2负输入端相联，电阻R5另一端与电位器RP2的可调端相联；等效负电阻电路的运放IC0的正输入端与运放IC1正输入端相联，运放IC2正输入端与直流稳压电源负端VSS相联；