数字V I转换器
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温控器使用说明工作原理温度传感器就是将热电偶或热电阻传感器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。
对热电阻传感器,用正反馈方式校正,对热电偶传感器,用多段折线逼近法进行校正。
一体化数字显示温度变送器有两种显示方式。
LCD显示的温度变送器用两线制方式输出,LED显示的温度变送器用三线制方式输出。
特点温度传感器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。
这样既节约了昂贵的补偿导线费用,又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力;热电偶传感器具有冷端温度自动补偿功能;温度传感器适用范围广、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。
介绍温度传感器是现代工业现场、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。
一般由测温探头(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。
温度传感器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。
温度传感器具有结构简单、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。
温度传感器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。
信号转换器原理信号转换器,又称信号调理器或信号调理设备,是一种电子设备,其主要功能是将一种类型的信号转换为另一种类型,以便于信号的传输、处理、记录或显示。
信号转换器广泛应用于各种电子系统和仪器中,如通信系统、测量仪器、控制系统等。
本文将详细介绍信号转换器的原理,包括信号转换的必要性、信号转换器的类型和工作原理。
一、信号转换的必要性在电子系统中,信号往往需要在不同的电路或设备之间传输。
由于不同电路或设备的电气特性、信号幅度、阻抗等可能存在差异,直接连接可能导致信号失真、衰减或无法传输。
此外,信号处理、记录和显示设备往往对输入信号有一定的要求,如幅度范围、阻抗匹配等。
因此,为了实现信号在不同电路或设备之间的有效传输和满足后续处理要求,需要对信号进行转换。
二、信号转换器的类型信号转换器可根据转换的信号类型和转换原理进行分类。
常见的信号类型包括电压信号、电流信号、频率信号、数字信号等。
以下是一些常见的信号转换器类型:1. 电压-电流转换器(V/I转换器):将电压信号转换为电流信号。
这种转换器常用于长距离传输,因为电流信号对线路电阻和干扰的敏感性较低。
2. 电流-电压转换器(I/V转换器):将电流信号转换为电压信号。
这种转换器常用于将传感器的电流输出转换为电压信号,以便于后续处理和显示。
3. 频率-电压转换器(F/V转换器):将频率信号转换为电压信号。
这种转换器常用于测量和控制系统中,将频率变化转换为电压变化以反映物理量的变化。
4. 模拟-数字转换器(ADC):将模拟信号转换为数字信号。
ADC广泛应用于各种电子系统中,如数字音频、数字图像处理等,以实现模拟信号的数字化处理和存储。
三、信号转换器的工作原理不同类型的信号转换器具有不同的工作原理。
以下是一些常见信号转换器的工作原理简介:1. 电压-电流转换器(V/I转换器):V/I转换器通常采用运算放大器和反馈电阻构成。
输入电压信号通过运算放大器放大后,驱动反馈电阻产生输出电流。
由运放组成的V-I、I-V转换电路1、 0-5V/0-10mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路,能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0-10mA的电流信号,A1是比较器.A3是电压跟随器,构成负反馈回路,输入电压Vi与反馈电压Vf比较,在比较器A1的输出端得到输出电压VL,V1控制运放A1的输出电压V2,从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf,达到跟踪输入电压Vi的目的。
输出电流IL的大小可通过下式计算:IL=Vf/(Rw+R7),由于负反馈的作用使Vi=Vf,因此IL=Vi/(Rw+R7),当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0-5V/0-10mA的V/I转换,如果所选用器件的性能参数比较稳定,运故A1、A2的放大倍数较大,那么这种电路的转换精度,一般能够达到较高的要求。
2、 0-10V/0-10mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压,即V1与V2两点之间的电压差,此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn,反馈电压Vf=V1-V2,对于运放A1,有VN=Vp;Vp=V1/(R2+R3)×R2,VN=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),所以V1/(R2+R3)×R2=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),依据Vf=V1-V2及上式可推导出:若式中R1=R2=100kΩ,R1=R4=20kΩ,则有:Vf×R1=Vi×R4,得出:Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi,如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流,则有:IL=Vf/Rf=Vi/5Rf,由此可以看出.当运放的开环增益足够大时,输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系,而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关.显然,当Rf =200Ω时,此电路能实现0-10v/0-10mA的V/I变换。
由运放组成的V-I、I-V转换电路1、 0-5V/0-10mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路,能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0-10mA的电流信号,A1是比较器.A3是电压跟随器,构成负反馈回路,输入电压Vi与反馈电压Vf比较,在比较器A1的输出端得到输出电压VL,V1控制运放A1的输出电压V2,从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf,达到跟踪输入电压Vi的目的。
输出电流IL的大小可通过下式计算:IL=Vf/(Rw+R7),由于负反馈的作用使Vi=Vf,因此IL=Vi/(Rw+R7),当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0-5V/0-10mA的V/I转换,如果所选用器件的性能参数比较稳定,运故A1、A2的放大倍数较大,那么这种电路的转换精度,一般能够达到较高的要求。
2、 0-10V/0-10mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压,即V1与V2两点之间的电压差,此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn,反馈电压Vf=V1-V2,对于运放A1,有VN=Vp;Vp=V1/(R2+R3)×R2,VN=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),所以V1/(R2+R3)×R2=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),依据Vf=V1-V2及上式可推导出:若式中R1=R2=100kΩ,R1=R4=20kΩ,则有:Vf×R1=Vi×R4,得出:Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi,如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流,则有:IL=Vf/Rf=Vi/5Rf,由此可以看出.当运放的开环增益足够大时,输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系,而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关.显然,当Rf =200Ω时,此电路能实现0-10v/0-10mA的V/I变换。
数字万用表姓名:XXX 学号:XXXXXX 专业:08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术,具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点,许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理,通过数字万用表的组装与调试,培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量,必须增加相应的转换器,将被测电量转换成直流电压信号,再由A/D转换器转换成数字量,并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999,19999和199999,并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位,最大显示数为±1999,若超过此数值,则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时,表内电源接通,可以正常工作;"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示,而对数字式仪表,需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。
数字万用表姓名:XXX 学号:XXXXXX 专业:08电子信息工程X班数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术,具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点,许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。
本课题的主要内容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理,通过数字万用表的组装与调试,培养电子产品安装测试技能。
万用表的概述数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。
1.数字万用表的组成数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。
为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量,必须增加相应的转换器,将被测电量转换成直流电压信号,再由A/D转换器转换成数字量,并以数字形式显示出来。
它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。
常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。
对应的数字显示最大值分别为1999,19999和199999,并由此构成不同型号的数字万用表。
2.数字万用表的面板(1)液晶显示器:显示位数为四位,最大显示数为±1999,若超过此数值,则显示1或-1。
(2)量程开关:用来转换测量种类和量程。
(3)电源开关:开关拨至"ON"时,表内电源接通,可以正常工作;"OFF"时则关闭电源。
(4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔内。
红表笔可以根据测量种类和测量范围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。
1模数转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。
指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示,而对数字式仪表,需要把模拟电信号转换成数字信号,再进行显示和处理。