變送器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

變送器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)七組：張新宇楊志寬王成偉袁金森目錄一、基本要求三、測溫傳感器選擇四、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)五、信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)六、電路圖及PCB板二、傳感器信號(hào)處理電路一、基本要求測量溫度：0℃~100℃輸出電壓：0~5V負(fù)載阻抗：>1MΩ測量誤差：滿刻度1%（0.05V或1℃）安裝：獨(dú)立電路板結(jié)構(gòu)二、傳感器信號(hào)處理電路1.濾波消除、抑制干擾2.變換?I（電流）→V（電壓）?電抗→電壓3.標(biāo)準(zhǔn)化?放大弱電壓轉(zhuǎn)換為0~5V或4~20mA?平移使輸出信號(hào)過0?電抗→F（頻率）→電壓?整形將頻率輸出轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)三、測溫傳感器選擇集成溫度傳感器AD592?供電：+4V~+30V?溫度系數(shù)：1uA/oK?0℃輸出：273.2uA?工作溫度：-25℃~+105℃?非線性誤差：0.1℃~0.5℃?時(shí)飄：±0.1℃/月

AD592輸出量為隨溫度變化的電流，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)調(diào)理電路容易實(shí)現(xiàn)。?熱電偶靈敏度低，溫度與輸出為非線性關(guān)系，信號(hào)調(diào)理電路復(fù)雜，適合寬溫范圍測溫。幾種典型的測溫傳感器特性對(duì)比如下：?鉑電阻溫度與輸出非理想線性關(guān)系，需作電抗到電壓的轉(zhuǎn)換，電路復(fù)雜，適合寬溫范圍測溫。?DS1820采用一線串行數(shù)字控制，操作過程復(fù)雜，初學(xué)者不易掌握。?AD592輸出電流與溫度成線性關(guān)系，抗干擾能力強(qiáng)，精度滿足設(shè)計(jì)要求，響應(yīng)速度快，信號(hào)調(diào)理電路容易實(shí)現(xiàn)。為首選測溫傳感器。四、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)1.AD592特性分析T=0℃T=100℃i1=273uAi2=373uAi2-i1=100uA1uA/℃

AD592VCCT(℃)i(uA)電流表2.變送器特性分析T=0℃T=100℃vo=0Vvo=5V5V/100℃=0.05V/℃T(℃)V0(V)1.電阻取樣電路T=0℃T=100℃i=273uAi=373uAVi=0.273VVi=0.373VVCCR=1KT(℃)viiVi(V)+-2.運(yùn)算放大器電流→電壓轉(zhuǎn)換電路i1=0i2=i0-i1=i0V1=V2=0Vo=R×i0i0=0Vo=R×i0=0Vi0=100uAVo=R×i0=5VR=50KT=0℃i0=273uAVo=13.65VT=100℃i0=373uAVo=18.65VRV1V2Ri2i1i0V0i(uA)V0(V)五、信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)

恒壓補(bǔ)償原理變送器電路1.電路原理圖+12R13KR310KR439KD31N4148D21N4148D13.3V104104104VR25KVR15KR210K-12+12R51K+5100u104-12104+12-12AD592+AD592-V0⑵電路參數(shù)計(jì)算穩(wěn)壓電路

—為恒流補(bǔ)償電路提供穩(wěn)定的電壓穩(wěn)壓二極管

D1工作電流取

3mA限流電阻R1取3K恒壓補(bǔ)償電路

—提供3.3V恒定壓降電阻R2取10K，VR1