二線制溫度變送器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中。變送器可與熱電阻和熱電偶結(jié)合將溫度信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成4-20mA認(rèn)直流標(biāo)準(zhǔn)輸出電流信號(hào)，并調(diào)制在兩根電源線上。遠(yuǎn)端的被測(cè)對(duì)象經(jīng)電源線與安裝在傳感器接線盒中的變送器相連，變送器在輸入負(fù)線路結(jié)構(gòu)卜具有通用性，但其量程處理單元的電路參數(shù)隨傳感器類型、測(cè)量范圍發(fā)生變化，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整工作非常繁瑣，故運(yùn)用軟件來簡(jiǎn)化調(diào)整工作非常必要，實(shí)際電路的理論分析和公式推導(dǎo)也就勢(shì)在必行。

熱電阻二線制變送器的分析

電源線上傳送的電流I（4-20mA，其中4mA為靜態(tài)工作電流)，為簡(jiǎn)化分析，可以電流(0-16mA)作為分析對(duì)象，且將運(yùn)放視為理想運(yùn)放,電路的功能模塊主要包括四個(gè)部分:信號(hào)采集、級(jí)放大及線性化、調(diào)零及二級(jí)放大和調(diào)滿及V/I模塊。

熱電偶二線制變送器的分析

熱電偶變送器電路和熱電阻變送器相似，主要區(qū)別為冷端補(bǔ)償和線性化電路。冷端補(bǔ)償電躋相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而線性化電路則比較復(fù)雜，下面只對(duì)線性化電路進(jìn)行分析。

電偶線性化的方法是根據(jù)熱電偶自身電壓與溫度的作線性關(guān)系，將運(yùn)放輸人電壓與輸出電流擬合成若干分段直線，且逼近熱電偶自身的電壓和溫度非線性關(guān)系，此時(shí)輸出電流與溫度為近似線性關(guān)系。線性調(diào)整的核心是分段改變運(yùn)放的放大倍數(shù)，使其成為分段直線。具體做法是使二極管補(bǔ)償電阻組成的折線并聯(lián)支路在輸人信號(hào)的不同位置相續(xù)起作用。

根據(jù)熱電阻和熱電偶變送器電路的分析結(jié)果，可制作相應(yīng)的輔助軟件，簡(jiǎn)化傳感器類型和測(cè)溫范圍變化時(shí)需對(duì)電路相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的過程軟件中可利用分析公式，計(jì)算出各輸出值，然后通過逐步改變相關(guān)電路參數(shù)如線性化調(diào)整電阻、放大倍數(shù)調(diào)整電阻和調(diào)零、調(diào)滿電阻等，使輸出電流I、滿足4-20mA的線性輸出，實(shí)現(xiàn)不同測(cè)量條件卜，迅速確定電路參數(shù)的功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊玲 楊明欣 謝明國(guó).二線制溫度變送器電路分析.