第二章温度传感器的智能化.doc
《第二章温度传感器的智能化.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章温度传感器的智能化.doc(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、个人收集整理 勿做商业用途第二章、温度传感器的智能化 工业过程与检测的温度测量电路 2。1 RTD测量电路0至400温度范围的PTl00传感器线性化测量电路 图2为只采用一个双通道运算放大器OPA2335和7个电阻器便构建了具有线性化功能的低成本RTD测量电路。该电路的第一级负责在0至400的温度范围内对PTl00传感器进行线性化处理,从而产生0.08的最大温度误差。R1用于确定RTD的初始激励电流。R3和R4负责设定线性化级的增益,以确保 A1的输入处于其共模范围之内。Vo1将随着温度的升高而升高。Vo1的一小部分通过R2馈回输入端,用于线性化处理。应计算出合适的R1R4 电阻器阻值,使得通
2、过RTD的最大激励电流的电阻达100,以避免由于自发热而导致测量误差。 该电路的第二级负责失调和增益调节.这里,对Vo1的线性斜率重新进行调整,以便在0。5V至4。5V的输出范围内提供10mV/的Vo2斜率。 2.2 通过420mA电流环路对远程三线式RTD进行温度测量 图4为该电路采用4- 20mA电流发送器XTR112来测量远程三线式RTD的温度的应用电路图(三线式是图4中RTD上下的1、2、3线),这儿应用了420mA电流发送器XTR112的电流环路功能。该器件提供了两个用于RTD激励和线性电阻补偿的匹配电流源。内部线性化电路为RTD提供二阶校正,从而实现了40:1的线性度提升。IR2是
3、用于RTD的激励电流。IR1是流经Rz和RLINE1,的补偿电流。通过选择与最低温度条件下的RTD阻值相等的Rz阻值, XTR112的内部仪表放大器(1NA)将测量RTD电阻中与温度相关的阻值差量。采用RCM来提供附加压降,用于给XTRll2的输入施加偏压,使其处于共模输入范围之内。0.01F旁路电容器可最大限度地降低共模噪声。RG用于设定INA的增益.对于二阶线性化处理,INA输出电压的一小部分通过电阻器R LIN1和R LIN2进行反馈。该输出电压在内部被转换为电流,然后加至返回电流IRET,以产生Io=4mA+VIN,40/RG的输出电流。 在电流环路侧,与信号相关的4-20mA环路电流
4、的大部分由晶体管Q1来传导.这把大多数功耗与XTR112的内部精密电路隔离开来,从而保持了超群的准确度。 个人收集整理,勿做商业用途个人收集整理,勿做商业用途2.3 采用连线冷结点补偿(CJC)的K型热电偶来进行温度测量 图3为该应用电路图.该热电偶测量电路采用自动置零、单电源放大器OPA335。精密电压基准REF3040提供4.096V的桥式电源。二极管D1的正向电压具有2mV/的负温度系数,并通过电阻器网络R1R3来提供冷结点补偿。针对规定的最低温度的零点调节是通过R6 来实现的,而R7和R9负责设定输出放大器的增益.OPA335提供了AOL,=130dB的高DC开环增益,从而在低电压应用
5、中实现了超过16位的准确度(在高增益条件下)。自动置零操作消除了1/f噪声,并提供了5V(最大值)的初始失调以及0。05V/(最大值)的极低温度失调漂移。因此,对于那些强制要求高准确度、低漂移和低噪声的单电源、精密型应用而言,0PA335是理想之选。 2。4采用MSCl200的多热电偶用自主型温度测量 图5(a)为采用MSCl200的多热电偶用自主型温度测量应用图。该温度测量电路采用混合信号控制器MSCl200来测量四种不同类型的热电偶(Tc1-Tc4)的差分输出电压和参考温度。MSCl200集成了具有22位有效分辨率的型ADC、通用型输入多路转换器、可选输入缓冲器和增益调节范围为1128的可
6、编程增益放大器(PGA) ,见图5(b)所示.该器件包括片上温度传感器、快闪存储器和SRAM存储器以及改良型8051CPU(在功耗相同的情况下,其运行速度可达最初标准版本的3倍)。片上电流数字-模拟转换器(1DAC)可提供至RTD和热敏电阻的激励电流。其MSCl200混合信号控制器内部框图见图5(b)所示。 2.41 集成电流源为实现传感器烧毁检测创造了条件 从图5(a) 可分析,在热电偶定位较远的场合,输入RC低通滤波器将消除差分和共模噪声(当在噪声环境中工作时,热电偶的导线有可能拾取这些噪声)。对于不同类型的热电偶,有可能需要采用不同的PGA(可编程增益放大器)设置以减小模拟输入阻抗。低输
7、入阻抗可导致补偿电流流过热电偶.这些电流会扰乱电子密度(塞贝克效应正是因此而产生的),从而在热电偶输出端给出错误的热电势读数。为了始终提供某些GW(增益宽带)的高输入阻抗,必须启动输入缓冲器。然而,这将把输入共模范围降至比模拟地高50mV,而比正模拟电源低1.5V。为了确保热电偶信号处于该范围之内,应通过10k-100k(见图5(a)中RLIN)电阻器来给每个输入施加偏置电压。该偏置电压由精密电压基准电路REF3112来提供,它具有0.2的初始误差和15ppm/的温度漂移。 本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络2.42冷结点补偿 从图5(a)可知,冷结点补偿(CJC
8、)是通过由AINCOM引脚(图5(a)下端)读出线性化热敏电阻电路两端的输出电压来完成的。 输入多路转换器的通用性使得能够将缓冲器的正输入和负输入分配至任何模拟输入引脚。因此,为了对参考温度进行差分测量,需将一个缓冲器输入连接至AINCOM而将另一个输入连接至任何热电偶的“低端”输入(AIN1、3、5或7).然而,一旦选择了某个输入,则参考温度的所有后续差分测量都必须以同一个“低端”输入为基准.如果MSCl200靠近等温部件且基于所需的准确度,则片上MSCl200的温度传感器可被用于CJC。 2.5采用INA330来进行热电冷却器的恒温控制 图6为该恒温控制电路。其1NA330 是专为在光网络
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 温度传感器 智能化
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。