專利名稱：數(shù)字校正式溫度變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種溫度變送儀表，屬于溫度測量的技術(shù)領(lǐng)域。
目前，工業(yè)現(xiàn)場廣泛使用的溫度變送器是電動單元組合儀表即DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型溫度變送器。對于DDZ－Ⅱ型溫度變送器，由于采用分離元件，使儀表的可靠性、穩(wěn)定性等技術(shù)指標都較低，并且沒有非線性補償措施，從而使變送器的輸出信號不能準確地反映被測溫度的真實值。DDZ－Ⅲ型儀表較之DDZ－Ⅱ型儀表，由于在線路中作了較大改進，因而各項技術(shù)性能指標都有了一定的提高。但是，由于DDZ－Ⅲ型溫度變送器在線性化線路中采用傳統(tǒng)的以折線代曲線非線性補償措施，因此也存在著一定的非線性誤差，無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
本實用新型的發(fā)明目的就是針對以上存在的問題，進行設(shè)計、研制了一種新型的溫度變送器，這種溫度變送器采用數(shù)字校正方法，克服傳統(tǒng)較正方法的缺陷，消除非線性誤差，并且有0～10mA和4～20mA兩種標準電流信號輸出，可與DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型儀表配套使用。
本實用新型的數(shù)字校正式溫度變送器主要由兩個部分組成，第一部分為溫度信號輸入及放大環(huán)節(jié)，它包括輸入橋路(1)、濾波網(wǎng)絡(luò)(2)、差動運算放大器(3)、功率放大器(4)、反饋及量程調(diào)節(jié)回路(5)。第二部分為非線性校正環(huán)節(jié)，它包括A／D轉(zhuǎn)換器(6)、存貯器(7)、D／A轉(zhuǎn)換器(8)、電壓——電流轉(zhuǎn)換電路(9)。其發(fā)明的要點是信號放大環(huán)節(jié)的差動放大部分采用穩(wěn)零漂斬波運算放大器，非線性校正環(huán)節(jié)部分采用數(shù)字校正的方法，用標準數(shù)字電路A／D和D／A轉(zhuǎn)換器以及存貯器作信號處理，最后由電壓——電流轉(zhuǎn)換器將信號輸出。
本實用新型的數(shù)字校正式溫度變送器工作原理及過程如下由測溫元件送來的mv(毫伏)級電壓信號或△R(電阻變量信號)進入橋路(1)，經(jīng)過與橋路輸出的電壓比較，所產(chǎn)生的不平衡電勢經(jīng)濾波網(wǎng)絡(luò)(2)送到以集成電路ICL7650為主體的穩(wěn)零低漂斬波運算放大器(3)中，再經(jīng)功率放大(4)后，其輸出端得到0～4.096伏的電壓信號，該信號與被測溫度存在非線性關(guān)系，因此將此信號送到12位A／D轉(zhuǎn)換器(6)ICL7109中，以A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果作為存貯器(7)的地址，在對應(yīng)的地址中放入準確的溫度值，然后將這個單元的內(nèi)容送到D／A轉(zhuǎn)換器(8)中，經(jīng)過D／A轉(zhuǎn)換后，輸出電壓信號再經(jīng)過電壓——電流轉(zhuǎn)換器(9)，轉(zhuǎn)換成0～10mA(毫安)的直流信號，這時的信號與被測溫度成線性關(guān)系，因此可以準確地將被測溫度反映出來。
采用本實用新型的數(shù)字校正式溫度變送器不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用方便，穩(wěn)定、可靠，而且具有很高的準確性。由于這種溫度變送器采用的是數(shù)字校正方法，克服了傳統(tǒng)校正方法的固有缺陷，消除了非線性誤差，給工程上的精確測量提供了準確的數(shù)據(jù)。此外，這種溫度變送器還具有0～10mA和4～20mA兩種標準電流信號輸出，可與目前使用較廣泛的DDZ－Ⅱ型和DDZ－Ⅲ型儀表配套使用。


圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的電路原理示意圖。圖3是電路原理示意圖的左半部分，圖4是電路原理示意圖的右半部分本實用新型的具體實施方案如下輸入橋路(1)由8只電阻所組成，其中橋路中每個平衡臂上有兩個電阻，在橋路的電源端，并接一只型號為LM336的穩(wěn)壓器。濾波網(wǎng)絡(luò)(2)由電解電容和二極管組合而成，差動運算放大器(3)主要由穩(wěn)零低漂斬波運算放大器擔任，其輸出端接功率放大器(4)，功率放大器(4)由兩只晶體管復(fù)合而成，其輸出端通過一只電阻接在A／D轉(zhuǎn)換器(6)的第35號引線腳上，A／D轉(zhuǎn)換器(6)的引線腳5至12分別與存貯器(7)EPROM2716的腳1至8相接，存貯器(7)EPROM2716的腳9至11以及腳13至17分別對應(yīng)地與D／A轉(zhuǎn)換器(8)的腳7至腳4以及腳16至13相接，D／A轉(zhuǎn)換器(8)的腳11和12作為信號輸出口與電壓——電流轉(zhuǎn)換器(9)相接，最后信號由電壓——電流轉(zhuǎn)換器(9)輸出。反饋及量程調(diào)節(jié)(5)由一只可變電阻和一只限流電阻所組成，其一頭接在功率放大器(4)的輸出端，另一頭接在輸入橋路上。穩(wěn)零低漂斬運算放大器的型號為ICL7650；A／D轉(zhuǎn)換器(6)的型號為ICL7109，D／A轉(zhuǎn)換器(8)的型號為0832，存貯器(7)的型號為2716。
權(quán)利要求1.一種溫度變送器由溫度信號輸入及放大環(huán)節(jié)和非線性校正環(huán)節(jié)這兩部分所組成，其特征在于信號放大環(huán)節(jié)的差動放大(3)部分采用穩(wěn)零低漂斬波運算放大器，非線性校正環(huán)節(jié)部分，采用數(shù)字校正的方法，用標準數(shù)字集成電路A/D轉(zhuǎn)換器(6)和D/A轉(zhuǎn)換器(8)以及存貯器(7)作信號處理，最后由電壓--電流轉(zhuǎn)換器(8)將信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字校正式溫度變送器，其特征在于所述的穩(wěn)零低漂斬波運算放大器的型號為ICL7650；A／D轉(zhuǎn)換器(6)的型號為ICL7109，D／A轉(zhuǎn)換器(8)的型號為0832，存貯器(7)的型號為2716。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字校正式溫度變送器，其特征在于所述的差動運算放大器(3)的輸出端直接接功率放大器(4)，功率放大器(4)的輸出端通過1只電阻接在A／D轉(zhuǎn)換器(6)的第35號引線腳上，A／D轉(zhuǎn)換器(6)的引線腳5～12分別與存貯器(7)EPROM2716的引線腳1至8相連，存貯器(7)EPROM2716的引線腳9至11以及引線腳13至17分別對應(yīng)地與D／A轉(zhuǎn)換器(8)的引線腳7至4以及引線腳16至13相連，D／A轉(zhuǎn)換器(8)的腳11和12作為信號輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字校正式溫度變送器，其特征在于在輸入橋路的電源端連接一個型號為LM336的三端穩(wěn)壓器。
專利摘要數(shù)字校正式溫度變送器是一種用于溫度測量的儀器，特點是用數(shù)字校正的方式將由溫度轉(zhuǎn)換成的電信號進行非線性校正，從而使該溫度變送器輸出的電信號與所測溫度成線性關(guān)系，提高了溫度測量的準確性，和可靠性。該變送器主要由輸入橋路、信號放大、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換以及存貯器所組成，并且可與目前通用的DDZ—II型和DDZ—III型電動單元組合儀表配套使用，成本低、結(jié)構(gòu)簡單，能廣泛地適用于各種溫度測量的技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號G01K1/00GK2034688SQ88219088
公開日1989年3月22日 申請日期1988年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月26日
發(fā)明者胡歙眉 申請人:胡歙眉