电子温度变送器
电温(温差)变送器按电平衡原理构成,主要包括输入电路,自激振荡调制放大器,检测功率放大器和负反馈,及其结构组。
作为温度传感器的热电偶或热电阻将测量的温度转换为直流电位ET或电阻RT信号,然后将其发送到输入电路并将其转换为具有均匀范围的直流电压信号Ui,信号为放大器输入和反馈电压信号Uf进行比较,差电压信号由自振荡调制放大器放大,然后转换为检测功率放大器输出的统一0~10mA直流电流信号I0。
同时,输出电流中的交流基波分量通过负反馈环路转换成与输出电流I0成比例的反馈电压Uf,并送到自振荡调制放大器的输入端进行电平衡补偿。
与Ui形成负反馈闭环系统。
由于自振荡调制放大器具有大的放大系数,只要输入电压信号具有小的变化,就足以使输出电流I0从0变化到10mA。
当发射器处于稳定状态时,其输出的变化反映了输入参数值的变化,从而实现了非电测量信号的DC电流转换。
输出电流I0和输入电压信号Ui之间的关系取决于负反馈回路。
只要负反馈环路的输出与输入成线性关系,就可以确保整个发射机的线性度,从而降低线性度。
晶体管本身在放大器中的非线性效应。
电子温度变送器的输入电路是通用测量电路。
通过不同的外部接线方式,它可以与热电偶,RTD或DC毫伏转换器一起使用,将测量的参数信号转换为具有均匀范围的直流电压信号Uf,并发送到自振荡调制放大器的输入端。
由于输入电路是直流不平衡电桥,桥电路用于控制一定范围的不平衡电压输出,可实现热电偶冷端温度的自动补偿,整机调零,测量参数的零点偏移和整体判断机器是否正常工作,如固定检查信号。
自激调制直流放大器的任务是在输入比较后放大差值Δu,最后让变送器输出0~10mA的直流电流。
因为放大器的输入信号△u是低电平并且是非常缓慢变化的DC信号,为了克服“零漂移”,直接耦合的DC放大器不用于温度变送器,而是“调制”类型"被采纳。
直流放大器“。
自激调制DC放大器的框图如上图1所示。
弱直流输入信号△u通过调制器转换为恒频交流信号,由交流放大器放大,然后由检测功率放大器转换成0~10mA直流电流输出。
正反馈电路的功能是使调制器和AC放大器形成恒定频率振荡器。
由于该放大器本身为调制器提供开关信号,因此称为自激调制直流放大器。
负反馈回路的作用是确保变送器的输出和输入之间的良好线性关系。
无论放大器的特性如何,输出电流仅由输入信号和反馈环路的特性决定。
在该发送器中,由于负反馈环路由具有非常稳定性能的电阻器组成,因此反馈系数F也是稳定的,因此输出电流I0与输入DC电压信号Uf具有良好的线性关系。
另外,通过改变负反馈回路的反馈系数,可以改变对应于温度变送器的输出电流I0的测量温度范围,即,调节发射器的范围。