[实用新型]数字校正式温度变送器

说明书

本实用新型是一种温度变送仪表，属于温度测量的技术领域。

目前，工业现场广泛使用的温度变送器是电动单元组合仪表即：DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型温度变送器。对于DDZ－Ⅱ型温度变送器，由于采用分离元件，使仪表的可靠性、稳定性等技术指标都较低，并且没有非线性补偿措施，从而使变送器的输出信号不能准确地反映被测温度的真实值。DDZ－Ⅲ型仪表较之DDZ－Ⅱ型仪表，由于在线路中作了较大改进，因而各项技术性能指标都有了一定的提高。但是，由于DDZ－Ⅲ型温度变送器在线性化线路中采用传统的以折线代曲线非线性补偿措施，因此也存在着一定的非线性误差，无法满足现代化工业生产的需要。

本实用新型的发明目的就是针对以上存在的问题，进行设计、研制了一种新型的温度变送器，这种温度变送器采用数字校正方法，克服传统较正方法的缺陷，消除非线性误差，并且有0～10mA和4～20mA两种标准电流信号输出，可与DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型仪表配套使用。

本实用新型的数字校正式温度变送器主要由两个部分组成，第一部分为温度信号输入及放大环节，它包括输入桥路（1）、滤波网络（2）、差动运算放大器（3）、功率放大器（4）、反馈及量程调节回路（5）。第二部分为非线性校正环节，它包括A／D转换器（6）、存贮器（7）、D／A转换器（8）、电压——电流转换电路（9）。其发明的要点是信号放大环节的差动放大部分采用稳零漂斩波运算放大器，非线性校正环节部分采用数字校正的方法，用标准数字电路A／D和D／A转换器以及存贮器作信号处理，最后由电压——电流转换器将信号输出。

本实用新型的数字校正式温度变送器工作原理及过程如下：由测温元件送来的mv（毫伏）级电压信号或△R（电阻变量信号）进入桥路（1），经过与桥路输出的电压比较，所产生的不平衡电势经滤波网络（2）送到以集成电路ICL7650为主体的稳零低漂斩波运算放大器（3）中，再经功率放大（4）后，其输出端得到0～4.096伏的电压信号，该信号与被测温度存在非线性关系，因此将此信号送到12位A／D转换器（6）ICL7109中，以A／D转换的结果作为存贮器（7）的地址，在对应的地址中放入准确的温度值，然后将这个单元的内容送到D／A转换器（8）中，经过D／A转换后，输出电压信号再经过电压——电流转换器（9），转换成0～10mA（毫安）的直流信号，这时的信号与被测温度成线性关系，因此可以准确地将被测温度反映出来。

采用本实用新型的数字校正式温度变送器不仅结构简单、成本低、使用方便，稳定、可靠，而且具有很高的准确性。由于这种温度变送器采用的是数字校正方法，克服了传统校正方法的固有缺陷，消除了非线性误差，给工程上的精确测量提供了准确的数据。此外，这种温度变送器还具有0～10mA和4～20mA两种标准电流信号输出，可与目前使用较广泛的DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型仪表配套使用。

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图2是本实用新型的电路原理示意图。图3是电路原理示意图的左半部分，图4是电路原理示意图的右半部分

本实用新型的具体实施方案如下：

输入桥路（1）由8只电阻所组成，其中桥路中每个平衡臂上有两个电阻，在桥路的电源端，并接一只型号为LM336的稳压器。滤波网络（2）由电解电容和二极管组合而成，差动运算放大器（3）主要由稳零低漂斩波运算放大器担任，其输出端接功率放大器（4），功率放大器（4）由两只晶体管复合而成，其输出端通过一只电阻接在A／D转换器（6）的第35号引线脚上，A／D转换器（6）的引线脚5至12分别与存贮器（7）EPROM2716的脚1至8相接，存贮器（7）EPROM2716的脚9至11以及脚13至17分别对应地与D／A转换器（8）的脚7至脚4以及脚16至13相接，D／A转换器（8）的脚11和12作为信号输出口与电压——电流转换器（9）相接，最后信号由电压——电流转换器（9）输出。反馈及量程调节（5）由一只可变电阻和一只限流电阻所组成，其一头接在功率放大器（4）的输出端，另一头接在输入桥路上。稳零低漂斩运算放大器的型号为ICL7650；A／D转换器（6）的型号为ICL7109，D／A转换器（8）的型号为0832，存贮器（7）的型号为2716。