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液位傳感器的信號(hào)調(diào)理電路及變送器的變換電路設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2012-04-04 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 在 的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中,常常會(huì)遇到所需的的輸出與已有的的輸出不同,或用戶已有的變送器的輸出不能滿足新的需求,這就需要改變變送器原來(lái)的輸出。為了 滿足多種客戶的需求,就需有多種輸出的變送器。例如:作為二型表,標(biāo)準(zhǔn)輸出多為0~10mA, 或0~10V,而目前應(yīng)用的三型表,卻是4~20mA或1~5V的,它們之間如何,是我們必須解決的問(wèn)題。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160843.htm

  1 變送器的設(shè)計(jì)

  

1.1 溫度漂移的處理

  ---的溫度漂移可分為零點(diǎn)溫度漂移和靈敏度溫度漂移。零點(diǎn)溫漂即不受壓時(shí)的輸出由溫度變化引起的漂移,在的應(yīng)用中,經(jīng)常用恒流供電,零點(diǎn)及其溫漂的補(bǔ)償方法可用電阻串并聯(lián)法,采用圖1所示的可有效的解決零點(diǎn)溫漂問(wèn)題。

  ---恒 流供電橋路的傳感器,其靈敏度溫度補(bǔ)償通常采用的如圖2所示。其中R的網(wǎng)路中Rt為溫度系數(shù)與靈敏度溫漂同向的熱敏電阻,Rs、Rp、Rz為溫度系數(shù) 可忽略的電阻,用來(lái)調(diào)整Rt的溫度系數(shù)。經(jīng)上述零點(diǎn)和靈敏度的溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅鞯妮敵?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/信號(hào)">信號(hào)即可視為在一定的溫度范圍內(nèi)與溫度變化無(wú)關(guān)。

  1.2 放大及非線性的處理

  

  ---任何力敏傳感器的非線性都有大小、正負(fù)之分,的處理和傳輸時(shí)要進(jìn)行線性化處理,使最后得到的信號(hào)與成線性關(guān)系。線性化電路就是根據(jù)非線性的大小和正負(fù)來(lái)設(shè)計(jì)的,線性化可以在信號(hào)處理的不同階段來(lái)進(jìn)行,有的在模擬信號(hào)階段進(jìn)行,有的在數(shù)字信號(hào)階段進(jìn)行。

  ---在圖3的電路中,12腳與6腳連接后調(diào)整電阻R8,可以調(diào)節(jié)正非線性;12腳與1腳連接后調(diào)整電阻R8,可以調(diào)節(jié)負(fù)非線性。

  ---對(duì)于一般應(yīng)用要求的精度(±0.5%FS0),在適當(dāng)?shù)牧砍谭秶鷥?nèi),使用簡(jiǎn)單的正負(fù)反饋的修正就足夠了;小量程的傳感器應(yīng)用到大量程中,非線性會(huì)增大,有時(shí)用簡(jiǎn)單的正負(fù)反饋修正進(jìn)行線性化比較困難,最好使用數(shù)字線性化方法,也可以采用多點(diǎn)修正方法。

  

  ---對(duì)于輸出信號(hào)很小,甚至只有幾mV的傳感器在制作4~20mA變送器時(shí),可以使用性能優(yōu)良的儀表放大器,如INA118,對(duì)溫度補(bǔ)償、線性化、放大以及輸出全面考慮,設(shè)計(jì)出滿足需求的變送器電路。

  ---也可以應(yīng)用變送器電路塊,如xTR106,這是美國(guó)BB公司的產(chǎn)品。具體電路如圖3所示,用該電路組裝的變送器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行,各方面的性能都很好,其中用Wl調(diào)零點(diǎn),W2調(diào)量程,R3調(diào)靈敏度溫漂,R8調(diào)線性。

  

  2 變送器輸出的

  2.1 4~20mA為0~5V

  ---利用OP295放大器的變換電路

  ---OP295 為雙運(yùn)放電路,噪聲低,精度高,可輸入和輸出正負(fù)信號(hào)。單電源工作3~36V,低失調(diào)電壓300μV,高開(kāi)環(huán)增益1000V/mV,每個(gè)放大器的電 源電流最大為150μA,輸出電流±18mA,工作溫度-40~125℃。是一種很好的放大器。

  ---用OP295放大器構(gòu)成的4~20mA變換為0~5V的原理圖如圖4所示。其中R1為取樣電阻,W1和W2分別為調(diào)零位和滿位的電位器,二極管組用于共模調(diào)整,8V電壓可用LM317得到。該電路組裝調(diào)試便捷,精度高。

  

---利用BB公司的RCV420的變換電路

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