温度变送器电原理图
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两线制三线制四线制变送器工作原理接线图解
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两线制三线制四线制变送器工作原理接线图解
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几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。
这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果,放大的本质就是一种能量转换过程,这就离不开供电。
因此最先出现的是四线制的变送器;即两根线负责电源的供应,另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。
电源装胃
现场)控制室 d i a ngofi- co!!!
两线制变送器接线示意图。
两线制变送器如图一所示,其供电为
24V.DC,输出信号为4-20mA.DC负载电阻为250Q, 24V电源的负线电位最低,它就是信号公共线。
三线制变送器接线示意图。
所谓三线制就是电源正端用一根线,信号输出正端用一根线,电源负端和信号负端共用一根线。
其供电大多为
24V.DC,输出信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Q或者0-10mA.DC
负载电阻为0- 1.5K Q;有的还有mA和mV信号,但负载电阻或输入电阻,因输出电路形式不同而数值有所不同。
24V.DC 的。
输出信号有 4-20mA.DC,负载电阻为 250Q ,或者 0-10mA.DC 负载电阻为 0-1.5K Q 。
现场 控制室
四线制变送器接线示意图。
其供电大多为
220V.AC,也有供电为
ll 渝空流
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器 接 收 仪
表。
热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量度是比较高的,它不广泛应用于工业测温,而且被制成的基准仪。
1、热电阻测温原理及材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2、热电阻的类型1)普通型热电阻从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
2)铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;机械性能好、耐振,抗冲击;能弯曲,便于安装使用寿命长。
3)端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。
它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
扩展资料:温度变送器的工作原理:温度变送器的工作原理是:通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度,一般测量精度较高。
在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差。
温度变送器一般由测温探头,即热电偶或热电阻传感器和两线制固体电子单元组成。
采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。
温度变送器广泛应用于工业、农业、商业等部门。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量-153℃以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计等。
温度变送器的维护:1、通电情况下,严禁打开电子单元盖和端子盖,允许进行外观检查:检查变送器,配管配线的腐蚀、损坏程度以及其它机械结构件的检查。
温度变送器的原理及应用图1. 温度变送器的概述温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备。
它能够将温度传感器所采集到的温度信号转换成标准信号(如4-20mA、0-10V等),并输出给控制系统进行监测、控制和数据采集等用途。
温度变送器广泛应用于工业自动化领域,如冶金、化工、电力等行业。
2. 温度变送器的工作原理温度变送器的核心部件是温度传感器和信号转换电路。
温度传感器主要有热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
当温度传感器被置于被测物体上时,温度变送器会通过传感器采集到温度值,并将该温度值转换为标准电信号输出。
温度传感器采集到的温度信号首先经过放大电路放大,然后再经过线性化电路进行电信号的线性化处理。
接着,信号转换电路将处理好的信号进行电流/电压转换,并将其输出给控制系统。
控制系统通过对接收到的信号进行处理,并根据需要进行控制操作。
3. 温度变送器的应用图示下图展示了一个典型的温度变送器的应用图,图中标注了各部件的名称和功能。
+--------------+| || 电源供应单元 +---->| | 给变送器供电+----+---------+|||+----+---------+| || 温度传感器 || |+----+---------+|||+----+---------+| || 信号转换电路 | ----> 输出标准信号给控制系统| |+----+---------+4. 温度变送器的优势和应用领域温度变送器具有以下优势: - 提供稳定、可靠的温度测量和控制。
- 支持远距离传输和远程监测。
- 具备防护性和防腐蚀性能,适合恶劣环境使用。
- 方便安装和维护。
温度变送器的应用领域包括但不限于: - 工业过程控制:如化工厂中的温度监测和控制。
- 环境监测:如空调系统中的温度监测和控制。
- 制造业:如烤箱温度的控制和监测。
总结:温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备,它的工作原理是通过温度传感器采集温度信号,并经过放大电路和线性化电路进行处理,最后通过信号转换电路输出给控制系统。
东华理工大学长江学院控制仪表及装置课程设计报告课题名称:温度变送器的设计******学号:************班级:1130202专业:自动化指导老师:***2014 年06月16日目录一、引言 (3)二、温度变送器的作用及组成框图 (3)三、温度变送器电路的设计 (4)1、输入电路 (4)2、电压放大电路 (5)3、功率放大电路 (5)4、隔离输出 (6)5、直流-交流-直流(DC/AC/DC)变换器 (7)6、热电阻温度变送器量程单元 (10)7、线性化原理及电路设计 (11)8、引线电阻补偿电路 (13)9、输出电路 (13)四、总电路 (16)五、课程设计总结 (17)六、参考文献 (18)一、引言目前在电厂测温系统中,有很大一部分设计是采用热电阻温度变送器,将温度信号转换成4~20mA的直流电流后再送到二次仪表或其它数据采集系统进行温度显示。
这样一来,每一个测温元件都需要一个温度变送器。
电阻温度变送器是热电阻温度传感器与变送器的完美结合,以十分简捷的方式把 -200~+600 ℃范围内的温度信号转换为二线制 4~20mA DC 的电信号传输给显示仪、调节器、记录仪、 DCS 等,实现对温度的精确测量和控制。
温度变送器是现代工业现场、科研院所温度测控的更新换代产品,是集散系统、数字总线系统的必备产品。
一体化热电阻温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。
二、温度变送器的作用及组成框图变送器的作用是分别将各种工艺变量(如温度、压力、流量、液位)和电、气信号(如电压、电流、频率、气压信号等)转换成相应的统一标准信号。
图2-1 温度变送器结构方框图图2-2变送器构成原理图三、温度变送器电路的设计1、 输入电路保护电路的设计所采用的输入电路和乘法运算器里的输入电路相一致,其结构图如图3-1所示。
图3-1 输入电路输入电路的作用是从输入信号中减去与运算无关的1V 电压,并将以0V 为基准的信号移至以电平B U 为基准。
pt100温度变送器原理
PT100温度变送器是一种常用的温度测量仪器,它使用PT100电阻传感器来测量温度,并将测量结果转换成电信号输出。
PT100电阻传感器是一种根据电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器。
它由具有特殊电阻-温度特性的白金电阻丝构成,电阻值随温度的变化呈线性关系。
温度变送器包含一个电路板,上面安装有PT100电阻传感器和其他电子元件。
当温度变化时,PT100电阻传感器的电阻值也会发生变化。
变送器的电路通过测量电阻值的变化来确定温度的变化。
温度变送器的工作原理基于电桥电路。
常见的电桥电路包括满桥、半桥和四线制电桥。
其中,最常见的是四线制电桥,因为它具有较高的测量精度。
四线制电桥中,PT100电阻传感器作为电桥的一个电阻,其他三个电阻为固定电阻。
当电桥平衡时,输出电压为零。
根据电桥平衡条件可以得到PT100电阻传感器的电阻值与温度之间的关系。
温度变送器使用一种特殊的电路来将电桥的平衡情况转换成电信号输出。
一般使用运算放大器等电子元件来实现信号放大和转换。
通过校准和调节温度变送器,可以将变送器的输出信号与实际
温度之间建立准确的关系。
用户可以根据变送器的输出信号来获取准确的温度测量值。
总结来说,PT100温度变送器利用PT100电阻传感器的电阻-温度特性来测量温度,并通过电桥电路和特殊的电路将测量结果转换成电信号输出。
热电偶(热电阻)一体化温度变送器温度变送器的概述SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器是DDZ系列仪表中的现场安装式温度变送器单元,与工业热电偶、热电阻配套使用,它采用二线制传输方式(两根导线作为电源输入和信号输出的公用传输线)。
将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA、0-10mA的输出信号.该温度变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。
它作为新一代测温仪表可广泛应用与冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门。
温度变送器的主要特点·采用硅橡胶或环氧树脂密封结构,因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场环境安装使用。
·现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用,直接输出4-20mA、0-10mA的输出信号。
这样既节约了昂貴的补偿导线费用,又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力;·热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能;·精度高、功耗低,使用环境温度范围宽,工作稳定可靠;·适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构,也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用;·智能型温度变送器可通过HART调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护功能;·智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向,并显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例;温度变送器的工作原理热电偶或热电阻传感器将被测温度转换成电信号,再将该信号送入变送器的输入网络,该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。
经调零后的信号输入到运算放大器进行信号放大,放大的信号一路经V/I转换器计算处理后以4-20mA直流电流输出;另一路经A/D转换器处理后到表头显示。
变送器的线性化电路有两种,均采用反馈方式。
变送器工作原理时间:2010-04-19 15:21:54 来源:资料室作者:编号:288 更新日期20110406 072223变送器英文:transmitter信号-发送-传输-接收,输出为标准信号的传感器。
这个术语有时与传感器通用。
变送器种类很多,总体来说就是由变送器发出一种信号来给二次仪表使二次仪表显示测量数据。
将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。
一般分为:温度变送器,湿度变送器,压力变送器,差压变送器,液位变送器,电压变送器,电流变送器,电量变送器,流量变送器,重量变送器等等。
变送器——遵循一个物理定律(或实验数学模型)将物理量的变化转化成4-20mA等标准信号的装置。
变送器将传感信号转换为统一的标准信号:0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc变送器:除有传感的功能之外还有放大整形的功能,输出为标准的控制信号.如:4-20mA什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式?二线制传输方式中,供电电源、负载电阻、变送器是串联的,即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号,目前大多数变送器均为二线制变送器;四线制方式中,供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的,即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。
......请看变送器八问八答。
一.什么是两线制电流变送器?什么是两线制?两线制有什么优点?两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。
两线制与三线制(一根正电源线,两根信号线,其中一根共GND)和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是:1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线;可节省大量电缆线和安装费用;2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰;两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。
温度变送器设计与总结报告摘要: 本文的温度变送器是基于SOC 系列单片机C8051F350的温度测量装置。
利用温度传感器(采用P t100),将温度转化成电信号,经过放大,A /D 转换,MCU 线性化处理,D/A转换,V /I 变换,最后将温度测量值转换成4~20mA 的电流输出。
温度传感器转化的电信号,经放大以及A/D 转换送到C8051F350单片机中,通过单片机处理与误差校正将测得电阻值在LED 数码管中显示。
关键词:Pt100 C 8051F350 LED 数码显示管 V/I 转换一、方案的设计与论证方案一:单片机选用C8051F 360,其内部集成有10位的ADC ,1024210 ,分辨率较低,导致结果的精度不高。
方案二:单片机选用C8051F350,它内部是24位的A DC ,分辨率较高,能够使结果的精度满足题目的要求。
故采用此方案 温度变送器的主体设计方案如图1390ΩV 图1 温度变送器的设计框图二、理论分析与参数计算1.温度传感器部分:温度传感器采用P t100(如图1用Rt 表示)。
V REF 提供+5V 的电压,通过R1,R t,R2,R3构成的桥式电阻网络将温度转换成电信号,然后得到差分输入电压V =V1-V2。
此题中通过改变Rt 的阻值来代表不同的温度值。
桥式电阻网络如图1.1所示。
单片机采集的数据经过系统校准后,假定AD 输出的数字量为ADC Da ta ,温度传感器等效电阻为R TDA T,基准电压源为VREF 。
依据此电桥输出电压V1,RTDAT 的计算关系如下:①22132767*V ADCDataV V +=②111*V V V R RTDAT REF -=V REFV 1V 2图1.1 桥式电阻网络2.放大电路部分、A/D 转换器:C8051F360有一个全差分24位的Sigma -D elt a模/数转换器(ADC ),该ADC 具有在片校准功能,两个独立的抽取滤波器可被编程到1KHz 的采样率。
变送器的工作原理变送器工作原理首先变送器:也被称为传感器,用于配置常见的物理量,将其转换成电信号。
这意味着变送器紧要搭配电子测量仪器使用。
其中包括各种类型,比如温度变送器或压力变送器。
物理量被转换成正常电信号,比如4—20 mA。
如今,很多测量仪都有专门配置,专用于处理特别标准量,比如需要配备传感器以比较和处理各种物理量。
实在工作原理有:电阻式、电感式、电容式、电涡流式、磁电式、压电式、光电式、磁弹性式、振频式等.工业上普遍需要测量各类电量与非电物理量,例如电流(AD)、电压(VD)、功率(WD)、频率(FD)、温度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、压力、转速(RT)、角度等,都需要转换成可接收的直流模拟量电信号才能传输到几百米外的掌控室或显示设备上。
这种将被测物理量转换成可传输直流电信号的设备称为变送器。
工业上通常分为电量变送器。
在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者掌控设备一般都在掌控室或掌控柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。
传感器及其功能:传感器具有不同的功能。
例如,假如您想购买温度传感器,应确保其能够供应长期稳定的测量,并且无需拆卸即可调整。
也可使用配有集成湿度变送器的仪器,这种仪器具有两个模拟输出。
压差传感器还有其他一些要点需加以考虑。
应务必保证测量范围特别低,这样可以获得特别高的精度。
集成报警管理也特别应用。
此外,很多压力变送器具有自动调零功能,可确保高水平的长期稳定性,以及独立于温度的精准性。
变送器的传统输出直流电信号有0—5V、0—10V、1—5V、0—20mA、4—20mA等,目前广泛接受的是用4~20mA电流来传输模拟量。
工业上广泛接受的是用4~20mA电流来传输模拟量。
4—20mA 电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特别的负载,特别之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间依据传感器输出而变化。
热电阻温度变送器的工作原理热电阻温度变送器,这个名字听起来有点复杂,实际上它就像是你家里的“温度侦探”,帮你监测周围的温度变化。
想象一下,你在厨房里忙活,锅里的水快开了,突然你的温度变送器提醒你:“嘿,小心点,水要开了!”这可不是一般的家电,这个小家伙运作起来可有一套独特的原理。
热电阻的核心是一个小小的电阻。
这个电阻材料通常是铂,别看它小,作用可大了。
在不同的温度下,它的电阻值也会发生变化,真是一个有趣的现象。
我们就拿这小电阻当作温度的“天气预报员”,当温度升高,电阻就变大;温度降低,电阻就变小。
是不是有点像天气变化时的心情起伏呢?而这些变化会通过电流来传递,形成一个电信号。
这就好比你在朋友圈里发动态,大家都能收到你的信息。
这个电信号会被变送器里的电子设备处理。
这部分就像是个优秀的翻译官,把电信号转化成可以理解的温度数据,最终输出到显示屏上。
想象一下,显示屏上显示的数字就像是你每次考试的成绩,清晰明了,一目了然。
也许这个过程听起来有点复杂,但其实它就像是你日常生活中的许多事情,有时候只要一点点耐心,就能得到答案。
再说说应用场景,热电阻温度变送器可是个万金油,哪里都能派上用场。
比如在化工厂,监测反应釜的温度;在空调系统,保证室内温度适宜;甚至在医药行业,也可以监控药品的储存温度。
它就像一位全能的超级英雄,无处不在,保护着我们的安全与健康。
想想,如果没有它,我们的生活会多么麻烦啊,连开水的温度都得靠自己摸索,真是让人心累。
热电阻温度变送器的精确度也是一大亮点。
它的测量误差小,可靠性高。
别小看这点,尤其在工业生产中,任何微小的误差都可能造成巨大的损失。
就像你考试时差一分都能影响排名一样,所以选择一个好的变送器,简直是稳稳的“保底”。
它的响应速度快,能够迅速捕捉到温度变化,简直就像你的神经反应一样灵敏,确保一切尽在掌控之中。
在日常生活中,热电阻变送器的维护也很简单,没什么特别复杂的操作。
定期检查,保持设备干净,就可以了。
温度变送器原理Pt100的电阻受温度的变化而变化,Rt=R0(1+aT)=100(1+0.00392T),其中T 为温度,Rt的单位为欧姆,Rt与温度呈有一个零点的线性关系。
要求温度输出0~100℃时,输出电压为0~5V。
温度变送器设计要点:(1)为了将温度的变化转化成电压的变化,需设计一个恒流电路,使电阻的变化转化成电压的变化;(2)因为Vt=Rt×Is=100×Is+0.392T×Is,因此需要设计一个恒压抬高电路,抵消100×Is,使温度与电压呈线性关系;(3)因为Pt100的电路变化比较小,因此需要放大器。
变送器原理:由图1可知:(1)系统前级电路由三极管、二极管和稳压管组成的电路产生恒定的电流Is,使Vi随温度的变化而变化;(2) Vi为铂电阻的转换电压,U1和U2组成二级放大器,Vi1为一级放大电压,V11抬高电压,Vo为最终输出电压(0~10V),Vo1输出0~5V;(3) U3是射极跟随器,产生稳定的抬高电压V11。
Vi1 2.2K V oo1V2 I S图1 温度变送电路Vi有关参数推导:Vi=Is*Rt=100(1+0.00392T)*Is 7661545R R R Vi R R R Vi +⨯=+⨯ 将电阻值代入(2)式得:Vi1=10Vi=1000(1+0.00392T)*Is (3)11111011)11(9891V R R R V Vo R R R Vi ++⨯-=+⨯将电阻代入(4)得:Vo=10(Vi1-V11)=10(10Vi-V11)再将(1)代如(5)得:V o=10[1000(1+0.00392T)*Is-V11]=10000*Is-10V11+39.2*Is*T (6)为了达到好的补偿效果,令V0=10(V),T=100(℃)10000*Is-10V11=0则:)151413()1514(211R RR R R V V +++⨯=温度变送器的调试:(1)调节R2使Is 为2.55(mA);(2)调节R14使V11的电压为2.55(V);(3)调节R16使V o1为V o 的一半。