CN205102938U - 可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 - Google Patents
可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205102938U CN205102938U CN201520653499.6U CN201520653499U CN205102938U CN 205102938 U CN205102938 U CN 205102938U CN 201520653499 U CN201520653499 U CN 201520653499U CN 205102938 U CN205102938 U CN 205102938U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- connects
- operational amplifier
- input
- potentiometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
一种可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,包括防反二极管、稳定电阻、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。本实用新型提供的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,能够在电源电压发生波动时稳定输出电流,提高温度检测的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器检测技术领域,特别涉及一种可抑制电源波动的热电偶温度变送电路。
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。
因热电偶具有更换方便、抗震性能好、测量范围大和使用寿命长等优点,热电偶温度变送电路得到了广泛应用。然而,温度变送电路需要外部电压源供电,外部电压源提供的电源电压发生波动时会影响输出电流的稳定性,进而影响温度检测精度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,通过提升输出电流的稳定性,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可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,包括防反二极管、稳定电阻、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和所述稳定电阻的一端,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、所述稳定电阻的另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。
本实用新型提供的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,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。在外部电压源提供的电源电压发生波动时,静态电流会增加。而设置所述稳定电阻,将电源电压的增大通过所述稳定电阻加到二级放大电路的反相端起到减法作用,使二级放大电路的输出电压下降,保证电源电压在允许范围内波动时输出电流的稳定性。
可选的,所述可抑制电源波动的热电偶温度变送电路还包括调零电路,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。
可选的,所述可抑制电源波动的热电偶温度变送电路还包括调满电路,所述第二运算放大器的输出端通过所述调满电路连接所述第六输入电阻的一端,所述调满电路包括第四调整电阻、第五调整电阻以及第三电位器;
所述第四调整电阻的一端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第四调整电阻的另一端连接所述第三电位器的一个固定触点,所述第三电位器的另一个固定触点连接所述第五调整电阻的一端,所述第五调整电阻的另一端接地,所述第三电位器的动触点连接所述第六输入电阻的一端。
可选的,所述热电阻为铜热电阻。
可选的,所述热电阻为Cu50。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
本实用新型提供的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,设置所述稳定电阻,将电源电压的增大通过所述稳定电阻加到二级放大电路的反相端起到减法作用,使二级放大电路的输出电压下降,保证电源电压在允许范围内波动时输出电流的稳定性。进一步,本实用新型的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路电路简单、成本低,调零电路和调满电路易于调试。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路的电路图;
图2是本实用新型另一种实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本实用新型作进一步地的详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。
图1是本实用新型一种实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路的电路图,所述可抑制电源波动的热电偶温度变送电路包括防反二极管D1、稳定电阻RX0、第一分压电阻R11、稳压二极管D2、第二分压电阻R12、热电偶10、滤波电容C11、热电阻RT、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、第一输入电阻R21、第二输入电阻R22、第三输入电阻R23、第四输入电阻R24、第五输入电阻R25、第六输入电阻R26、第一反馈电阻R31、第二反馈电阻R32、第三反馈电阻R33、输出电阻R41、第一电位器RW1、第一负载电阻RL1以及第二负载电阻RL2。
具体地,所述防反二极管D1的阳极连接电压源正极,所述防反二极管D1的阴极连接所述第一分压电阻R11的一端和所述稳定电阻的一端RX0,所述第一分压电阻R11的另一端连接所述稳压二极管D2的阴极和所述第二分压电阻R12的一端,所述稳压二极管D2的阳极连接所述滤波电容C11的一端、所述热电阻RT的一端和所述第二输入电阻R22的一端并接地,所述热电阻RT的另一端连接所述第二分压电阻R12的另一端和所述热电偶10的冷端,所述热电偶10的热端连接所述第一输入电阻R21的一端;
所述第一运算放大器A1的同相端连接所述第一输入电阻R21的另一端和所述滤波电容C11的另一端,所述第一运算放大器A1的反相端连接所述第二输入电阻R22的另一端和所述第一电位器RW1的一个固定触点,所述第一运算放大器A1的输出端连接所述第一电位器RW1的另一个固定触点、所述第一电位器RW1的动触点和所述第三输入电阻R23的一端;
所述第二运算放大器A2的同相端连接所述第三输入电阻R23的另一端,所述第二运算放大器A2的反相端连接所述第四输入电阻R24的一端、所述稳定电阻RX0的另一端和所述第一反馈电阻R31的一端,所述第二运算放大器A2的输出端连接所述第一反馈电阻R31的另一端和所述第六输入电阻R26的一端;
所述第三运算放大器A3的同相端连接所述第六输入电阻R26的另一端和所述第三反馈电阻R33的一端,所述第三运算放大器A3的反相端连接所述第五输入电阻R25的一端和所述第二反馈电阻R32的一端,所述第三运算放大器A3的输出端连接所述第二反馈电阻R32的另一端和所述输出电阻R41的一端;
所述输出电阻R41的另一端连接所述第二负载电阻RL2的一端和所述第三反馈电阻R33的另一端,所述第二负载电阻RL2的另一端、所述第四输入电阻R24的另一端、所述第五输入电阻R25的另一端以及所述第一负载电阻RL1的一端接地,所述第一负载电阻RL1的另一端连接电压源负极。
需要说明的是,所述热电阻RT可以为铜热电阻。在本实施例中,以所述热电阻RT为铜热电阻Cu50为例说明本实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路的工作原理。
所述防反二极管D1为保护二极管,防止电压源反接可能带来的对电路的影响或者破坏。通过所述第一分压电阻R11和所述稳压二极管D2分压,使所述稳压二极管D2两端的电压保持在一稳定值,为冷端补偿提供直流电源。当所述热电偶10的热电势随冷端温度的变化而变化时,所述热电阻RT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热电势的影响。进行补偿后,所述热电偶10输出信号作为后续运算放大器的输入信号。
所述第一输入电阻R21、所述第二输入电阻R22、所述滤波电容C11、所述第一电位器RW1以及所述第一运算放大器A1构成一级放大电路,该一级放大电路的输入信号来自所述热电偶10。由于所述热电偶10的热电势很小,微小的纹波干扰也会对测量结果造成较大影响,因而在本实施例中设置所述滤波电容C11对输入一级放大电路的热电势进行滤波处理。所述第一电位器RW1为一级放大电路提供反馈电阻,通过调节所述第一电位器RW1的电阻值,可以改变一级放大电路的放大倍数,调节一级放大电路输出电压的线性度,以提高温度检测的精度。
所述第三输入电阻R23、所述第四输入电阻R24、所述第一反馈电阻R31以及所述第二运算放大器A2构成二级放大电路,该二级放大电路的输入信号来自前述一级放大电路,所述第一反馈电阻R31决定了二级放大电路的放大倍数。在外部电压源提供的电源电压发生波动时,静态电流会增加。而设置所述稳定电阻RX0,将电源电压的增大通过所述稳定电阻RX0加到二级放大电路的反相端起到减法作用,使二级放大电路的输出电压下降,保证电源电压在允许范围内波动时输出电流的稳定性。
所述第五输入电阻R25、所述第六输入电阻R26、所述第二反馈电阻R32、所述第三反馈电阻R33、所述输出电阻R41以及所述第三运算放大器A3构成V/I转换电路,所述第二负载电阻RL2为V/I转换电路的负载,所述第一负载电阻RL1为整个电路的负载电阻。
图2是本实用新型另一种实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路的电路图,与图1对应的实施例相比,本实施例的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路还包括调零电路和调满电路。所述调零电路包括第一调整电阻RX1、第二调整电阻RX2、第三调整电阻RX3以及第二电位器RW2;所述第二运算放大器A2的输出端通过所述调满电路连接所述第六输入电阻R26的一端,所述调满电路包括第四调整电阻RX4、第五调整电阻RX5以及第三电位器RW3。
具体地,所述第一调整电阻RX1的一端连接所述第二运算放大器A2的同相端,所述第一调整电阻RX1的另一端连接所述第二电位器RW2的动触点,所述第二电位器RW2的一个固定触点连接所述第二调整电阻RX2的一端,所述第二电位器RW2的另一个固定触点连接所述第三调整电阻RX3的一端,所述第二调整电阻RX2的另一端接地,所述第三调整电阻RX3的另一端连接所述防反二极管D1的阴极。所述调零电路实质是调节一级放大电路的输出电压,通过在一级放大电路的同相输入端叠加一个调零电压,使不足4mA的静态工作电流达到4mA。
所述第四调整电阻RX4的一端连接所述第二运算放大器A2的输出端,所述第四调整电阻RX4的另一端连接所述第三电位器RW3的一个固定触点,所述第三电位器RW3的另一个固定触点连接所述第五调整电阻RX5的一端,所述第五调整电阻RX5的另一端接地,所述第三电位器RW3的动触点连接所述第六输入电阻R26的一端。所述调满电路对二级放大电路的输出电压进行分压,通过对所述第三电位器RW3的调节,使得最后输出达到要求的输出结果。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,其特征在于,包括防反二极管、稳定电阻、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和所述稳定电阻的一端,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、所述稳定电阻的另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。
2.根据权利要求1所述的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,其特征在于,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。
3.根据权利要求1所述的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,其特征在于,还包括调满电路,所述第二运算放大器的输出端通过所述调满电路连接所述第六输入电阻的一端,所述调满电路包括第四调整电阻、第五调整电阻以及第三电位器;
所述第四调整电阻的一端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第四调整电阻的另一端连接所述第三电位器的一个固定触点,所述第三电位器的另一个固定触点连接所述第五调整电阻的一端,所述第五调整电阻的另一端接地,所述第三电位器的动触点连接所述第六输入电阻的一端。
4.根据权利要求1所述的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,其特征在于,所述热电阻为铜热电阻。
5.根据权利要求1所述的可抑制电源波动的热电偶温度变送电路,其特征在于,所述热电阻为Cu50。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520653499.6U CN205102938U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520653499.6U CN205102938U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN205102938U true CN205102938U (zh) | 2016-03-23 |
Family
ID=55518715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201520653499.6U Expired - Fee Related CN205102938U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN205102938U (zh) |
-
2015
- 2015-08-27 CN CN201520653499.6U patent/CN205102938U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205102937U (zh) | 具有冷端补偿的温度变送器 | |
CN105157867A (zh) | 热电阻检测的温度变送器 | |
CN105115619A (zh) | 热电偶检测的温度变送器 | |
CN105181163A (zh) | 可提升信号转换精度的温度变送器 | |
CN204924480U (zh) | 可抑制电源波动的热电阻温度变送电路 | |
CN105181167A (zh) | 能提升输出电流稳定性的温度变送电路 | |
CN204924484U (zh) | 两线制温度变送器 | |
CN205037982U (zh) | 利用运算放大器特性的恒流源测温电路 | |
CN203629707U (zh) | 一种多功能可编程温度测量装置 | |
CN205102938U (zh) | 可抑制电源波动的热电偶温度变送电路 | |
CN205121401U (zh) | 适用于大电流功率器件测试装置的电流源 | |
CN103529096A (zh) | 氧分压传感器信号处理电路 | |
CN203870150U (zh) | 隔离式电网检测器 | |
CN102684601A (zh) | 晶体振荡电路 | |
CN203968063U (zh) | 一种射频增益补偿装置 | |
CN203216959U (zh) | 一种浮地数显表头供电结构 | |
CN210198595U (zh) | 一种无线智能温度传感器 | |
CN203773386U (zh) | 一种温控器 | |
CN204649327U (zh) | 一种热电阻信号转换电路 | |
CN104482947B (zh) | 矿用多制式传感器信号变送电路 | |
CN103698562B (zh) | 一种电子负载装置及其仿真方法 | |
CN206556669U (zh) | 数据采集终端的数字积分器 | |
CN203310537U (zh) | Gps遥测式终端机 | |
CN204068876U (zh) | GaN微波功率器件栅极大电流馈电电路 | |
CN204988603U (zh) | 一种用于水利水电工程的基于物联网的压力监测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160323 Termination date: 20170827 |