【仪表专利】一种温度变送器

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2018-10-20

【仪表专利】一种温度变送器。

该专利由福建顺昌虹润精密仪器有限公司申请,并于2018年6月1日获得授权公告。

内容说明本发明涉及工业数据的采集与变送输出领域,特别是指一种温度变送器。

发明背景温度变送器作为一种温度信号转换仪表,安装于温度顶端的一次仪表壳内,主要是用于接收温度传感器采集的温度信号并将温度传感器采集的温度信号转换为标准的模拟信号如4-20mA的信号。 温度传感器及其顶端固定的温度变送器大都工作在高温环境中,操作人员一般难以靠近,这给后期调试工作带来了极大的麻烦,且现有温度变送器内大都采用由温度传感器构成的桥式采样电路,然而桥式采样电路与其它信号采样电路无关联,因此,温度变送器的桥式采样电路无法实现多种信号的接入,可接入的信号单一,另,输入温度变送器的温度信号易被工业强电干扰,最终使测量的温度产生偏差或跳动。

发明内容本发明的目的在于提供一种温度变送器。 图为本发明功能结构框图。

一种温度变送器,包括采集电路、ADC模数转换电路、光电隔离电路、室温检测电路、处理器、4-20mA环路电流电路和HART通讯电路,采集电路为分压采集电路,采集电路包括串联的温度传感器R1和接地电阻R2,温度传感器R1自由端接入一固定电压,温度传感器R1与接地电阻R2的中间点电压作为采集电路的输出电压,分压采集电路依次与ADC模数转换电路、光电隔离电路通讯连接,光电隔离电路、室温检测电路和4-20mA环路电流电路均与处理器通讯连接,HART通讯电路与处理器双向通讯连接,4-20mA环路电流电路还与HART通讯电路连接形成电路回路。 其中:采集电路用于将温度传感器随温度变化而变化的感应值转化为电压值;ADC模数转换电路用于将采集电路采集的电压值的模拟信号转化为数字信号;光电隔离电路用于对ADC模数转换电路输出的数字信号进行隔离传输,减少干扰信号;室温检测电路用于检测温度传感器连接点的环境温度信号,在温度传感器为热电偶时,用作热电偶的冷端补偿温度值,用于最终温度值的计算中;处理器用于接收光电隔离电路、室温检测电路输送的信号并进行计算处理,根据计算的结果发送相关信号给4-20mA环路电流电路,通过HART通讯电路与外部设备进行通讯;4-20mA环路电流电路接收处理器发送的相关信号,并将该相关信号转换为模拟信号,以产生4-20mA内随检测温度变化而呈线性变化的环路电流信号,且该环路电流信号流经HART通讯电路;HART通讯电路用于将4-20mA环路电流电路产生的环路电流信号传输出去,以及实现处理器与外部设备间数字信号的相互传输。

本发明所述的温度变送器,具有以下优点:1)采集电路采用分压采集电路,结构简单,且相比桥式采集电路,因在温度传感器R1自由端电压固定,热电偶信号、热电阻信号均可共用该固定的电压,因此,本发明存在不同信号的共享资源,能够支持更多信号的接入;2)设置了室温检测电路,时时检测温度传感器连接点的环境温度信号,在接入的温度传感器为热电偶时,用作热电偶的冷端补偿温度,室温检测电路检测的环境温度值用于最终温度值的计算中,在接入的温度传感器为热电阻时,室温检测电路检测的环境温度值不会被处理器用在最终温度值的计算中,相比现有不带室温检测电路,接入的温度传感器只能为热电阻的温度变送器,本发明接入的温度传感器既可为热电阻,也可为热电偶,或是用于测量液位的线性电阻,如此,可适应更多不同信号的接入;3)设置了HART通讯电路,通过HART通讯电路可与外部设备通讯,从而可实现远程调试,以进行参数的修改,同时,可将4-20mA环路电流电路上产生的环路电流信号(即代表最终温度值的信号)传输出去,如此,避免现有温度变送器无法在线调度且只能近距离读数的尴尬,使检测工作特别是后期调试工作更方便;4)相比现有温度变送器,增设了光电隔离电路,加强抗干扰能力,减弱工业强电干扰,使得最终检测的温度值更准确。 本文由大比特资讯收集整理()。