寬范圍供電Pt1000溫度變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型主要涉及溫度變送器領(lǐng)域，尤其涉及一種寬范圍供電PtlOOO溫度變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]PtlOOO溫度變送器使用環(huán)路供電時多為24V直流或36V直流，電壓過低或極性反接時便無法正常工作。多使用一階非線性校正，誤差較大。本身的零點漂移、電流輸出噪聲及量程調(diào)整電阻的精度和溫漂對變送精度也會造成影響。如中國專利授權(quán)公告號CN202974490 U公開的PT1000溫度變送器電壓接反便不能使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種對于標定溫區(qū)內(nèi)的溫度進行測量變送的寬范圍供電Pt100溫度變送器。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，其特征在于:包括有殼體，殼體中設(shè)有電路板，電路板包括有主板和底板，主板與底板垂直安裝，底板的左、右兩端分別焊接有輸入端子、輸出端子，輸入端子上引出三條導(dǎo)線，主板上包括有開路檢測與信號濾波電路、主控CPU、防反接電路，所述的主控CPU采用XTRl 14芯片，開路檢測與信號濾波電路包括有三極管Q2，三極管Q2的發(fā)射極與輸入端子的第一條導(dǎo)線以及電阻RCM的其中一端連接，電阻RCM的另一端與XTRl 14芯片的Iret引腳連接，電阻RCM上并聯(lián)有電容C3，三極管Q2的基極與輸入端子的第二條導(dǎo)線以及電阻RZ的其中一端連接，電阻RZ的另一端分別通過節(jié)點與電阻R2、RL2的一端連接，電阻RL2與電阻RLl串聯(lián)，電阻RL2的兩端分別通過節(jié)點與XTR114芯片的IRUVlin引腳連接，電阻RLl的另一端與輸入端子的第三條導(dǎo)線以及三極管Q2的集電極、XTRl 14芯片的IR2引腳連接，電阻R2的另一端與XTRl 14芯片的Vin-引腳連接，XTRl 14芯片的Vin+的引腳與三極管Q2的集電極之間連接有電阻R1，電阻R1、R2之間通過節(jié)點連接串聯(lián)的電容C1、C2，電容C1、C2之間通過節(jié)點連接XTR114芯片的1引腳，XTR114芯片的兩個RG引腳之間串接有電阻RG，XTRl 14芯片的B、E、V+引腳分別與三極管Ql的基極、發(fā)射極、集電極，XTRl 14芯片的V+、1引腳之間連接電容C4，電容C4與鉗位二級管DZ并聯(lián)；所述的防反接電路包括有首尾相連的二極管D1、D2、D4、D3，二極管D2、D4的負極相連，二極管D1、D3的正極相連，二極管D2、D4之間通過節(jié)點與XTRl 14芯片的V+引腳連接，二極管Dl、D3之間通過節(jié)點XTRl 14芯片的1引腳連接，二極管D1、D2之間以及二極管D4、D3之間分別引出一條導(dǎo)線與輸出端子連接。
[0006]所述的寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，其特征在于:所述的殼體底部安裝有導(dǎo)軌。
[0007]所述的寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，其特征在于:所述的三極管Ql的參數(shù)滿足最小 VraQ=45V，β= 40。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]本實用新型為寬范圍環(huán)路供電7.5V -36V,電源可反接。定溫區(qū)測量-200°C ~200°C或_200°C -400°C，使用二階非線性校正，低零點漂移，低電流輸出噪聲，可精確測得液氮溫度(77K)。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:
[0011]本實用新型可以將電阻與溫度的關(guān)系在加入一定電流后轉(zhuǎn)換為電壓與溫度的關(guān)系，防反接電路利用了二極管的單向?qū)ㄐ?，保證了電路的安全，利用元器件及電路的合理選型及設(shè)計實現(xiàn)了寬范圍供電。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0013]圖2為殼體的主視圖。
[0014]圖3為殼體的側(cè)視圖。
[0015]圖4為主板的電路原理圖。
[0016]圖5為二階非線性校正曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-4所示，寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，包括有殼體1，殼體I中設(shè)有電路板，電路板包括有主板2和底板3，主板2與底板3垂直安裝，底板3的左、右兩端分別焊接有輸入端子P1、輸出端子P2，輸入端子Pl上引出三條導(dǎo)線，主板2上包括有開路檢測與信號濾波電路4、主控CPU5、防反接電路6，所述的主控CPU5采用XTR114芯片，開路檢測與信號濾波電路包括有三極管Q2，三極管Q2的發(fā)射極與輸入端子的第一條導(dǎo)線以及電阻RCM的其中一端連接，電阻RCM的另一端與XTR114芯片的Iret引腳連接，電阻RCM上并聯(lián)有電容C3，三極管Q2的基極與輸入端子的第二條導(dǎo)線以及電阻RZ的其中一端連接，電阻RZ的另一端分別通過節(jié)點與電阻R2、RL2的一端連接，電阻RL2與電阻RLl串聯(lián)，電阻RL2的兩端分別通過節(jié)點與XTR114芯片的IR1、Vlin引腳連接，電阻RLl的另一端與輸入端子的第三條導(dǎo)線以及三極管Q2的集電極、XTRl 14芯片的IR2引腳連接，電阻R2的另一端與XTRl 14芯片的Vin-引腳連接，XTRl 14芯片的Vin+的引腳與三極管Q2的集電極之間連接有電阻RL電阻R1、R2之間通過節(jié)點連接串聯(lián)的電容C1、C2，電容C1、C2之間通過節(jié)點連接XTR114芯片的1引腳，XTRl 14芯片的兩個RG引腳之間串接有電阻RG，XTRl 14芯片的B、E、V+引腳分別與三極管Ql的基極、發(fā)射極、集電極，XTR114芯片的V+、1引腳之間連接電容C4，電容C4與鉗位二級管DZ并聯(lián)；所述的防反接電路包括有首尾相連的二極管D1、D2、D4、D3，二極管D2、D4的負極相連，二極管Dl、D3的正極相連，二極管D2、D4之間通過節(jié)點與XTRl 14芯片的V+引腳連接，二極管Dl、D3之間通過節(jié)點XTRl 14芯片的1引腳連接，二極管Dl、D2之間以及二極管D4、D3之間分別引出一條導(dǎo)線與輸出端子連接。
[0018]殼體I底部安裝有導(dǎo)軌7。
[0019]如附圖1中所示:電路板組成分為主板2與底板3，兩者垂直安裝。一起安放于導(dǎo)軌式殼體I中(附圖2、3)。底板3的左右兩端各焊接輸入與輸出端子。主板2為主要工作電路，有三大部分組成:開路檢測與信號濾波電路；主控CPU，完成信號變換，二階非線性校正；防反接電路，完成防過壓及反接功能。
[0020]現(xiàn)結(jié)合附圖4，敘述電路原理:
[0021]Pl為鉑電阻PtlOOO輸入端子，三線制連接，可消除一條導(dǎo)線阻抗的影響。P2為輸出端子，兩線制連接至采集設(shè)備。其中一路為電源輸入，電壓范圍7.5V ~36Vo另一路為電流信號輸出，4~20mA。三極管Q2用來實現(xiàn)PtlOOO開路檢測，當傳感器開路時本變送器輸出最小值。電阻RCM用來提供輸入偏置電壓，都接到PtlOOO第三條信號線上。電阻RG、RZ、RL1、RL2共同完成量程設(shè)定并充當二階非線性校正的外部配置電阻。R1、C2與R2、C1分別構(gòu)成對傳感器輸入電壓的RF濾波，減小射頻干擾對于測量精度的影響。C4用來減小輸出干擾。Ql的參數(shù)滿足最小Vero =45V，β= 40? Ql用來提高輸出電流的精度，如果不使用主控制器內(nèi)部的電流消耗會降低4~20mA電流輸出精度。DZ為浪涌鉗位二級管，用來防止過電壓輸入損壞變送電路。二極管Dl、D2、D3、D4共同構(gòu)成電壓防反接電路，任何時間只能有2個二極管導(dǎo)通，所以工作電壓輸入后會有IV左右的壓降。主控CPU對信號進行二階非線性校正，效果曲線如附圖5。
【主權(quán)項】
1.寬范圍供電Pt100溫度變送器，其特征在于:包括有殼體，殼體中設(shè)有電路板，電路板包括有主板和底板，主板與底板垂直安裝，底板的左、右兩端分別焊接有輸入端子、輸出端子，輸入端子上引出三條導(dǎo)線，主板上包括有開路檢測與信號濾波電路、主控CPU、防反接電路，所述的主控CPU采用XTR114芯片，開路檢測與信號濾波電路包括有三極管Q2，三極管Q2的發(fā)射極與輸入端子的第一條導(dǎo)線以及電阻RCM的其中一端連接，電阻RCM的另一端與XTR114芯片的Iret引腳連接，電阻RCM上并聯(lián)有電容C3，三極管Q2的基極與輸入端子的第二條導(dǎo)線以及電阻RZ的其中一端連接，電阻RZ的另一端分別通過節(jié)點與電阻R2、RL2的一端連接，電阻RL2與電阻RL1串聯(lián)，電阻RL2的兩端分別通過節(jié)點與XTR114芯片的IRl、Vlin引腳連接，電阻RL1的另一端與輸入端子的第三條導(dǎo)線以及三極管Q2的集電極、XTR114芯片的IR2引腳連接，電阻R2的另一端與XTR114芯片的Vin-引腳連接，XTR114芯片的Vin+的引腳與三極管Q2的集電極之間連接有電阻R1，電阻R1、R2之間通過節(jié)點連接串聯(lián)的電容C1、C2，電容C1、C2之間通過節(jié)點連接XTR114芯片的1引腳，XTR114芯片的兩個RG引腳之間串接有電阻RG，XTR114芯片的B、E、V+引腳分別與三極管Q1的基極、發(fā)射極、集電極，XTR114芯片的V+、1引腳之間連接電容C4，電容C4與鉗位二級管DZ并聯(lián)；所述的防反接電路包括有首尾相連的二極管D1、D2、D4、D3，二極管D2、D4的負極相連，二極管D1、D3的正極相連，二極管D2、D4之間通過節(jié)點與XTR114芯片的V+引腳連接，二極管D1、D3之間通過節(jié)點XTR114芯片的1引腳連接，二極管D1、D2之間以及二極管D4、D3之間分別引出一條導(dǎo)線與輸出端子連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，其特征在于:所述的殼體底部安裝有導(dǎo)軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬范圍供電PtlOOO溫度變送器，其特征在于:所述的三極管Q1的參數(shù)滿足最小VCE0 =45V，0 = 40。
【專利摘要】本實用新型公開了一種寬范圍供電Pt1000溫度變送器，包括有殼體，殼體中設(shè)有電路板，電路板包括有主板和底板，主板與底板垂直安裝，底板的左、右兩端分別焊接有輸入端子、輸出端子，輸入端子上引出三條導(dǎo)線，主板上包括有開路檢測與信號濾波電路、主控CPU、防反接電路。本實用新型可以將電阻與溫度的關(guān)系在加入一定電流后轉(zhuǎn)換為電壓與溫度的關(guān)系，防反接電路利用了二極管的單向?qū)ㄐ?，保證了電路的安全，利用元器件及電路的合理選型及設(shè)計實現(xiàn)了寬范圍供電。
【IPC分類】G01K7-18
【公開號】CN204405218
【申請?zhí)枴緾N201520087864
【發(fā)明人】馮欣宇, 胡旭, 黃阿娟, 卞榮耀
【申請人】安徽萬瑞冷電科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月6日