求用电流环发生器设计PT100热电阻变送器的电路

重庆欧德仪表有限公司

进入展台在线留言

欢迎联系我

有什么可以帮您？在线咨询

求用电流环发生器设计PT100热电阻变送器的电路

来源：重庆欧德仪表有限公司 2022年03月22日 08:59

变送器在线路结构上分为量程单元和放大单元两个部分，其中放大单元是通用的，而量程单元，则随品种、测量范围的不同而不同。

热电阻二线制变送器的设计

1、信号采集电路

热电阻是利用导体的电阻随温度变化而变化的特性测量温度, 常用的有铂电阻Pt100、Pt10铜电阻Cu50、Cu100等。其阻值与温度关系可通过分度号表查询。

2、一级放大电路和线性化调整电路

　　该电路功能之一是把采集到的微弱信号放大,在本级电路中采取了差动放大。同时，与该放大电路连接在一起的还有一个正反馈非线性调整电路，它的主要功能是对热电阻与温度电阻间的非线性进行修正,保证放大器的输出电压被测温度成线性关系。

　　R7、R8、R9以及LM124构成了放大电路。对于该局部电路，输入信号来自采集到的信号V和V￠，输入信号分别各自经过R7、R8进入LM124的组运算放大器, 得到输出电压V1 （在这里没考虑非线性调整电路即反馈回路R6对电路输入的影响）。

V1=V￠+ R9 (V-V￠)/R8此外，在该电路中还有一个非常重要的部分，那就是线性化调节电路，即本电路中的R6。对于线性化调节的过程以及原理，我们可以用图3加以解释。

则实际输出：由于热电阻线性较好, 经计算调校本电路中R6=8.2kΩ，热电阻非线性修正可以达到千分之二的精度。

3、调零、电源平衡及二级放大电路

对零点进行调节的电路，实质上就是调节本级放大电压输出的大小, 保证在信号源零度（R5=100Ω, 级放大器输出为零）时整个回路电流I1=4mA。它由R10、R16、R13、W1组成，实质上就是在本级电压输入正端叠加一个调零电压，使不足4mA的静态工作电流达到4mA。此外，在该电路中，还有一个部分，那就是减小电源波动对电路输出的影响，即电路中的R15,它可以抑制电源波动带来的影响。当外界电压源发生较大的波动时(或负载电阻RL变化)，电路静态工作电流会发生微小变化,我们可以利用R15来稳定输出电流。其工作原理一方面是电源增大带来静态电流增加, 另一方面电源的增大通过R15加到本级放大器的负端起到减法作用, 使本级输出电压下降, 选择合适的R15阻值, 可以保证电源在允许范围内波动时输出电流的稳定。R17决定二级放大倍数。

4、调满电路和V/I转换电路

调满电路是由R18、R20、W2组成的对上一级电压输出V2分压构成。通过对W2的调节，使得最后输出（信号源输入时整个电路的输出）达到要求的输出结果V(W2中间抽头电压)。R21、R22、R23、R24、R25及运放组成一个V/I转换电路, 由于R22、R23、R24均为200kΩ的大电阻，R25为100Ω的小电阻，整个电路电流输出I2≈V/R25。R26是一个负载电阻。

2、电阻计算的VB界面设计

根据要求，对于该界面，它应集成了检测电路类型选择、电阻计算、具体电路图查看、电阻阻值显示（混和电路原理图）等功能。当我们在选择了所需检测电路类型时，单击确定后，在我们的主体窗口中就可以将各个需计算的电阻显示出来，同时，为了更加清晰的显示各电阻之间的关系以及所计算电阻在电路中的位置，我们还要同时显示出电路原理图，把算出的电阻值显示在原理图上电阻的相应位置。主体窗口中的热电阻、热电偶二线制变送器电路的查看，主要是提供一个全面的设计电路原理图，藉以显示在桌面上，同时消除因为显示电阻值而使电路线路不清楚的影响。界面的主体窗口如下：

(1)电路类型选择设计

在类型中，我们有各种分度的二线制变送器。为此选择ComboBox命令来建立下拉式选择菜单，在该命令的List-list中输入所需各种类型，然后对该下拉菜单进行命名，比如CboOk。此外在主体程序中进行相应的链接。部分链接显示如下：

If CboOk.Text="请选择类型"Then MsgBox"必须选择所需要的类型"

If CboOk.Text= "Pt100(0~500度)"Then......

它的功能主要是通过对类型的控制来选择所需要的计算。

(2)电阻阻值显示（混和电路原理图）设计

A、对于在主体窗口中的电阻值的显示，可以采用TextBox命令来对计算出来的阻值进行显示，由于要有相应的电阻符号（R1或者其它电阻符号），还要采用Lable命令，来显示相应的电阻符号。在对电阻进行计算时，可以采取如下的方式（假设选择的是Pt100二线制变送器，计算某一电阻R9公式已知，计算R9的程序如下）：

If CboOk.Text = "Pt100(0-500度)" Then

Label7(4).Visible = False

Label7(3).Visible = True

Text2.Text = (Val(Text1(0).Text) * 100 - 2.5 * 2.809) / (2.5 * 0.1809)

式中Text2.Text即表示我们所求的R9，(Val(Text1(0).Text)则表示我们的未知值，或者是已知的需要带入本式计算的值。Label7(3) Visible、Label7(4)Visible是指我们第三个、第四个计算输出的电阻值，在热电阻变送器中，我们的规定它们的单位为kΩ，而在热电偶变送器中，我们规定的单位为欧，为此，在需要显示以kW为单位的电阻值时，我们需要隐藏以W为单位的电阻值。

B、对于同时显示的电路图以及显示在电路中的电阻值，我们必须新建一个窗体Form2以及Form3，同时还要设定一个数据传输模块，藉以从Form1中把计算出的电阻传输到Form2以及Form3的电路原理图中显示。新建窗体或者模块，可以在VB的程序编写界面的工程条中选取新建窗体或者新建模块命令。在模块中，我们可以任意设定变量，但前提是必须与Form1主体程序中的变量一致。

C、Form2、Form3设计思路*一样，只是在显示热电阻电路时，热电偶电路不显示，在显示热电偶电路时，热电阻电路不显示。这是我们需要利用 Form2.Show Form3.Hide语句来屏蔽 Form3或者Form2的显示。由于我们有单独的电路显示，为此，当只需要查看电路图而不需要显示电阻值或者那个Lable框时，也需要对在电路图中几个Lable显示框进行屏蔽。

免责声明

凡本网注明“来源：仪表网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-仪表网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：仪表网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源（非仪表网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。