本实用新型涉及精准检测技术领域,属于温度传感器,特别是一种电流传输型精准温度检测装置电路。
背景技术:
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。普通温度检测传感设备具有如下问题:第一,由于传输信号是电压信号,传输线会受到噪声的干扰;第二,传输线的分布电阻会产生电压降;第三,远距离有线传输的信号衰减问题。
技术实现要素:
本实用新型的发明目的是,针对上述问题,提供了一种电流传输型精准温度检测装置电路,采用电流环技术替代电压输出,有利于信号的远距离有线传输。
为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种电流传输型精准温度检测装置电路,包括测温电阻及电流转换电路,测温电阻的温度信号经电流转换电路转换成电流信号并输出;
电流转换电路包括电流变送器u1、补偿电阻r4、可变调零电阻、可变测温范围电阻及传导电路,电流变送器u1连接有补偿电阻r4以对测温电阻进行非线性补偿,电流变送器u1连接有可变调零电阻以调节在测温电阻rt温度下限时输出电流,电流变送器u1连接有可变测温范围电阻以调节测温范围,电流变送器u1连接有传导电路以提供电源并将电流信号输出。
作为一选项,测温电阻为铂热电阻rt,电流变送器u1为xtr系列变送器,xtr系列变送器的vlin脚经补偿电阻r4连接至铂热电阻rt的i端,铂热电阻rt的ii端经可变调零电阻连接至xtr系列变送器的ir-脚和vin-脚,铂热电阻rt的ii端还经电阻r1连接至xtr系列变送器的iref脚,电阻r1并联有电容c1。
作为一选项,传导电路包括npn三极管q1、二极管d1、稳压二极管dw1及电容c2,xtr系列变送器的b脚连接至npn三极管q1的基极,xtr系列变送器的v 脚分别与npn三极管q1的集电极、电容c2的i端及稳压二极管dw1的阴极连接再经二极管d1后作为直流电源输入端,xtr系列变送器的e脚与npn三极管q1的发射极连接,xtr系列变送器的io脚分别与电容c2的ii端及稳压二极管dw1的阳极连接后作为电流信号输出端。
作为一选项,xtr系列变送器为集成芯片xtr105、xtr112或xtr114。
作为一选项,测温电阻rt的两端配置有连接端子t1,可变测温范围电阻的两端配置有连接端子g1。
作为一选项,可变调零电阻包括电阻r2及可调电阻w1,且电阻r2与可调电阻w1串联。
作为一选项,可变测温范围电阻包括电阻r3及可调电阻w2,且电阻r3与可调电阻w2串联。
由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的一种电流传输型精准温度检测装置电路,核心元件采用电流变送器,因为电流对噪声并不敏感,采用电流传输信号,有利于信号的远距离有线传输。同时,其采用可变测温范围电阻,利于根据需要进行调节,进而得到所需要的测温范围;采用可变调零电阻,利于现场调节,得到符合要求的在被测温度下限的电流值。
附图说明
图1是本实用新型的连接框图。
图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
实施例
参见图1-图2,本实施例的一种电流传输型精准温度检测装置电路,包括测温电阻及电流转换电路,测温电阻的温度信号经电流转换电路转换成电流信号并输出;
电流转换电路包括电流变送器u1、补偿电阻r4、可变调零电阻、可变测温范围电阻及传导电路,电流变送器u1连接有补偿电阻r4以对测温电阻进行非线性补偿,电流变送器u1连接有可变调零电阻以调节在测温电阻rt温度下限时输出电流,电流变送器u1连接有可变测温范围电阻以调节测温范围,电流变送器u1连接有传导电路以提供电源并将电流信号输出。
如上述,其利用电流变送器将铂热电阻的温度信号转换成电流信号,然后经传导电路输出至外部采集设备,完成温度检测及电流信号传输;采用可变测温范围电阻,利于根据需要进行调节,进而得到所需要的测温范围;采用可变调零电阻,利于现场调节,得到符合要求的在被测温度下限的电流值。
作为一选项,测温电阻为铂热电阻rt,电流变送器u1为xtr系列变送器,xtr系列变送器的vlin脚经补偿电阻r4连接至铂热电阻rt的i端,铂热电阻rt的ii端经可变调零电阻连接至xtr系列变送器的ir-脚和vin-脚,铂热电阻rt的ii端还经电阻r1连接至xtr系列变送器的iref脚,电阻r1并联有电容c1。作为一选项,xtr系列变送器为集成芯片xtr105、xtr112或xtr114,见图2,以集成芯片xtr105为例进行说明。
作为一选项,传导电路包括npn三极管q1、二极管d1、稳压二极管dw1及电容c2,xtr系列变送器的b脚连接至npn三极管q1的基极,xtr系列变送器的v 脚分别与npn三极管q1的集电极、电容c2的i端及稳压二极管dw1的阴极连接再经二极管d1后作为直流电源输入端,xtr系列变送器的e脚与npn三极管q1的发射极连接,xtr系列变送器的io脚分别与电容c2的ii端及稳压二极管dw1的阳极连接后作为电流信号输出端。
参见图2,直流电源输入iin(如4-20ma)由d1输入,集成芯片xtr105的ir1及ir2脚输出ir电流对铂热电阻进行激励,最终由io脚输出电流信号iout,电流信号iout通过线缆向外部采集设备传输。线缆传输之后,在进入外部采集设备之前可经负责电阻接地转换成电压信号。其中,二极管d1可以防止电源反接。电容c1及c2,起到减少噪声。
参见图2,作为一选项,在测温电阻rt的两端配置有连接端子jc_t1,可变测温范围电阻的两端配置有连接端子jc_g1,可变调零电阻上配置有连接端子jc_z1,以便结合仪表进行现场调试。在被测温度下限,调节可变调零电阻,得到符合要求的iout;在被测温度上限,调节可变测温范围电阻,作为在被测温度上限的电流值;iout参数示例如下,设定其在被测温度下限时为4ma,在被测温度上限时为20ma,则正常测温时为4-20ma。
参见图2,作为一选项,可变调零电阻包括电阻r2及可调电阻w1,且电阻r2与可调电阻w1串联。如上述,本案采用动态调节原理,在此情景下,设定一定值的电阻r2作为基值,以应对可变调零电阻在调节时开路情形,保证可变调零电阻的阻值在基值之上。
参见图2,作为一选项,可变测温范围电阻包括电阻r3及可调电阻w2,且电阻r3与可调电阻w2串联。如上述,本案采用动态调节原理,在此情景下,设定一定值的电阻r3作为基值,以应对可变测温范围电阻在调节时开路情形,保证可变测温范围电阻的阻值在基值之上。
参见前述,下述将结合具体参数说明:
rt采用pt100,u1采用集成芯片xtr105,q1采用s9013,d1采用in4007w,dw1采用zm4749,c1及c2为0.01mf电容,w1及w2为20ω,r1为1kω,r2及r3为75ω,r4为51kω。其中p1采用header2连接器,以便电路板外接。据此调出如前述示例,调出4~20ma的iout,其中用4ma表示零信号,用20ma表示信号的满刻度,而低于4ma及高于20ma的信号可用于各种故障的报警。当然,可通过调节w1及w2调出其它范围的iout。
如前述,该温度检测装置电路板核心元件采用电流变送器,采用电流环技术替代电压输出,因为电流对噪声并不敏感,采用电流传输信号,有利于信号的远距离有线传输。同时,其采用可变测温范围电阻,利于根据需要进行调节,进而得到所需要的测温范围;采用可变调零电阻,利于现场调节,得到符合要求的在被测温度下限的电流值。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证,但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围,凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。
1.一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:包括测温电阻及电流转换电路,测温电阻的温度信号经电流转换电路转换成电流信号并输出;
所述电流转换电路包括电流变送器u1、补偿电阻r4、可变调零电阻、可变测温范围电阻及传导电路,电流变送器u1连接有补偿电阻r4以对测温电阻进行非线性补偿,电流变送器u1连接有可变调零电阻以调节在测温电阻rt温度下限时输出电流,电流变送器u1连接有可变测温范围电阻以调节测温范围,电流变送器u1连接有传导电路以提供电源并将电流信号输出。
2.根据权利要求1所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述测温电阻为铂热电阻rt,电流变送器u1为xtr系列变送器,xtr系列变送器的vlin脚经补偿电阻r4连接至铂热电阻rt的i端,铂热电阻rt的ii端经可变调零电阻连接至xtr系列变送器的ir-脚和vin-脚,铂热电阻rt的ii端还经电阻r1连接至xtr系列变送器的iref脚,电阻r1并联有电容c1。
3.根据权利要求2所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述传导电路包括npn三极管q1、二极管d1、稳压二极管dw1及电容c2,xtr系列变送器的b脚连接至npn三极管q1的基极,xtr系列变送器的v 脚分别与npn三极管q1的集电极、电容c2的i端及稳压二极管dw1的阴极连接再经二极管d1后作为直流电源输入端,xtr系列变送器的e脚与npn三极管q1的发射极连接,xtr系列变送器的io脚分别与电容c2的ii端及稳压二极管dw1的阳极连接后作为电流信号输出端。
4.根据权利要求2所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述xtr系列变送器为集成芯片xtr105、xtr112或xtr114。
5.根据权利要求1所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述测温电阻rt的两端配置有连接端子t1,可变测温范围电阻的两端配置有连接端子g1。
6.根据权利要求1所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述可变调零电阻包括电阻r2及可调电阻w1,且电阻r2与可调电阻w1串联。
7.根据权利要求1所述的一种电流传输型精准温度检测装置电路,其特征在于:所述可变测温范围电阻包括电阻r3及可调电阻w2,且电阻r3与可调电阻w2串联。
技术总结