各类温度变送器的工作原理演示文稿
温度变送器的原理及应用图
温度变送器的原理及应用图1. 温度变送器的概述温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备。
它能够将温度传感器所采集到的温度信号转换成标准信号（如4-20mA、0-10V等），并输出给控制系统进行监测、控制和数据采集等用途。
温度变送器广泛应用于工业自动化领域，如冶金、化工、电力等行业。
2. 温度变送器的工作原理温度变送器的核心部件是温度传感器和信号转换电路。
温度传感器主要有热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
当温度传感器被置于被测物体上时，温度变送器会通过传感器采集到温度值，并将该温度值转换为标准电信号输出。
温度传感器采集到的温度信号首先经过放大电路放大，然后再经过线性化电路进行电信号的线性化处理。
接着，信号转换电路将处理好的信号进行电流/电压转换，并将其输出给控制系统。
控制系统通过对接收到的信号进行处理，并根据需要进行控制操作。
3. 温度变送器的应用图示下图展示了一个典型的温度变送器的应用图，图中标注了各部件的名称和功能。
+--------------+| || 电源供应单元 +---->| | 给变送器供电+----+---------+|||+----+---------+| || 温度传感器 || |+----+---------+|||+----+---------+| || 信号转换电路 | ----> 输出标准信号给控制系统| |+----+---------+4. 温度变送器的优势和应用领域温度变送器具有以下优势： - 提供稳定、可靠的温度测量和控制。
- 支持远距离传输和远程监测。
- 具备防护性和防腐蚀性能，适合恶劣环境使用。
- 方便安装和维护。
温度变送器的应用领域包括但不限于： - 工业过程控制：如化工厂中的温度监测和控制。
- 环境监测：如空调系统中的温度监测和控制。
- 制造业：如烤箱温度的控制和监测。
总结：温度变送器是一种将温度信号转换为标准电信号输出的设备，它的工作原理是通过温度传感器采集温度信号，并经过放大电路和线性化电路进行处理，最后通过信号转换电路输出给控制系统。
温度变送器
２、反馈回路 (1)输入输出关系
推导过程与直流mV相同。 Uf＝β［ Et ＋(γ － α ） UZ ］ ２)调量程β
R106 大范围 W1 小范围 R111 大范围 W2 小范围 R105 R100 大范围 R103 小范围
目 录
结论 １)调零α
3)改变型号γ
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U f
R122 R121 R122
U c
U c
( R121 R122 ) // R120 ( R121 R122 ) // R122 R115
Ra R a R0 U b
U b
U a
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Ua R121 R115 R121 R122 茂名学院信息学院自动化系 1 (1 ) —过程控制仪表及装置— U a R122 R122 R120 Ua4 1 R0 γ4 U f Ua3 1 γ3 Ra Ua2
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第三节
温度变送器
一、模拟式温度变送器 １、直流毫伏变送器 2、热电偶温度变送器 3、热电阻温度变送器 二、一体化温度变送器
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一、模拟式温度变送器 （一）概述 2、方框图 1、种类
热电偶温度变送器 热电阻温度变送器 直流毫伏变送器
作业：P135
3－15
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目 录
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２、热电偶温度变送器量程单元 茂名学院信息学院自动化系
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报警电路
不同：输入回路（冷端温度补偿）、反馈回路（调零点、量程 增加线性化电路） Et 1、输入回路
(完整版)12 温度变送器(一)
> 功率放大电路
功率放大器把运算放大器输出的 直流电压信号转换成具有一定负 载能力的交流电流信号，通过隔 离变压器输出。
复合管起功放作用 引入射极电阻，一方面是为了稳 定功率放大器的工作状态；另一 方面是为了从R4两端取出反馈0副边电流iL经过桥式整流和阻容滤波,得到4-20mA的直流输出电流 I0， I0在R15上的压降U0作为变送器输出电压信号。
二、直流毫伏变送器量程单元
Ui VZ101
R101
UF IC1
VZ102
Uz’
C101
R140 上
S下
UT
R102
R103
R110 R106
Uf’
R115
d
RPc11
R111 RP21 RP22 R114
R116
RP1 R104
RP2
Uf
I1
R105
R109
R107 I2
Uz
直流毫伏变送器量程单元电路原理图
UT Ui U z ' Ui R103I1 RP11I1'
而I1'
R104 R104 RP1
I1
R104 R104 RP1
R103
Uz RP1 // R104
R105
UT
Ui
R103
RP11R104 R104 RP1
R103 RP1 // R104 R105
R115 R115 R116
Uf
RP22 R114 R115 // R116
R106 Uz
R106 // R107 R111 RP2 R114 R115 // R116 R106 R107
温度变送器的工作原理和分类
温度变送器的工作原理和分类因为感温元件品种繁多，其信号输出类型也多。
为了便于自动化检测，所以对各种温度传感器的信号输出做了统一的规定，也就是为统一的4～20mA信号。
为了使各种温度传感器的输出能统一为4~20MA的信号，所以用了温度变送器。
利用温度变送器来使输入的各种电阻和电势信号，变成了统一的4~20MA的电流信号，这就是温度变送器的由来。
温度变送器完成测量信号的采集后转化成统一的4~20MA电流信号输出。
同时还起隔离作用。
按工作原理分类，主要是热敏元件的不同，有：热电偶，热电阻(金属)，和半导体热敏电阻一体化温度变送器将温度传感元件（热电阻或热电偶）与信号转换放大单元有机集成在一起，用来测量各种工艺过程中-200-1600℃范围内的液体、蒸汽及其它气体介质或固体表面的温度。
它通常和显示仪表、记录仪表以及各种控制系统配套使用。
特点温度传感器温度影响产生电阻或电势效应，经转换产生一个差动电压信号。
此信号经放大器放大，再经电压、电流变换，输出与量程相对应的4-20mA的电流信号。
热电偶一般用于中高温的测量，而热电阻主要是低温的测量。
采用何种，具体看看下面的介绍： 热电偶 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是： ①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A 和B焊接起来，构成一个闭合回路。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
温度变送器的原理及应用实验
温度变送器的原理及应用实验1. 温度变送器的概述温度变送器是一种用于测量和转换温度信号的设备。
它可以将温度信号转换为标准的电流信号或电压信号，从而方便传输和处理。
温度变送器通常由温度传感器和信号转换器组成，具有广泛的应用领域，包括工业自动化、仪器仪表、环境监测等。
2. 温度变送器的工作原理温度变送器的工作原理基于热电效应、热敏效应或热电阻效应，具体取决于所采用的温度传感器的类型。
以下是几种常见的温度传感器及其工作原理：2.1 热电偶热电偶是利用两种不同金属导线的热电效应产生电压差来测量温度的传感器。
当两根不同金属导线的连接处温度发生变化时，由于两种金属的热电特性不同，会在连接处产生热电势。
通过测量这个热电势的大小，可以确定温度的变化情况。
2.2 热敏电阻热敏电阻是一种根据材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会发生变化。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以推断出温度的变化情况。
2.3 热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
与热敏电阻类似，当温度发生变化时，热电阻的电阻值也会发生变化。
热电阻常用的材料有铜、铂等，其中铂电阻常常被用作温度变送器的传感器。
3. 温度变送器的应用实验为了更好地理解温度变送器的原理和应用，可以进行一些实验来验证其性能和功能。
下面是一些常见的应用实验：3.1 温度测量实验在这个实验中，我们可以使用温度变送器来测量不同介质的温度。
首先，选择一个合适的温度传感器（如热电偶或热敏电阻），将其与温度变送器连接。
然后，将传感器放置在要测量温度的介质中，并记录变送器输出的电流或电压信号。
通过比较变送器的输出信号和已知温度值，可以评估温度变送器的准确性和精度。
3.2 温度控制实验在这个实验中，我们可以利用温度变送器来控制一个加热或冷却设备，以使温度保持在预定的范围内。
首先，将温度传感器和温度变送器连接，并将变送器的输出信号与控制装置（如PLC或PID控制器）连接。
变送器教程ppt课件
3) 当Vf继续增加，Vf2<Vc≤Vf3时，VS1导通，而VS2、VS3均 截止，将Rf9并联到支路1，此时折线斜率为α2；
4) 以此类推，当Vf继续增加，达到Vf3<Vc≤Vf4和Vf4<Vc≤Vf5 时，VS2和VS3相继导通，相继支路3和支路4的电阻并联 到电阻网络中去，此时，折线斜率为α3和α4。从而用4段 折线逼近热电偶的非线性特性。
DDZ-Ⅱ
DDZ-Ⅲ
3. 变送器的发展：
首先是传感器和变送器分离。传感器是借助敏感元
件按一定的规律（物理、化学等）将非电物理量形式的
信号转换成电信号。变送器是将传感器输出的电信号（
微弱的电流、电压等）转换成标准信号。
现在是传感器和变送器功能合一。变送器为输出标
准信号的传感器，由于微机械加工技术和微电子技术的
Ø1151型电容式差压变送器是该类变送器的典型产品。 以1151型压力变送器为例，美国Rosemount公司开发
的产品，综合误差为量程的±0.25% 。国内上海自动化仪 表一厂，西安仪表厂等引进生产。原理框图如图所示。它 是将传感器和变送器合二为一。传感器由敏感器和测量电 路组成。
12
电容式差压变送器组成方框图
供
防爆型式 安全
AC 220V 独供 防爆型 无
DC 24V集中供 并有断 用 源 安全火花型
有
构、 路 和 功能
气元件 差 送器 温度 送器
分立元件 双杠杆机构① 无 性化 路
集成 件 矢量机构 有 性化 路
器
偏差指示 硬手 手 －自 切 需先平衡 无保持 路 功能一般
温度变送器工作原理【附图】
温度变送器的工作原理是：通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度，一般测量精度较高。
在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差。
温度变送器一般由测温探头，即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。
温度变送器广泛应用于工业、农业、商业等部门。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量-153℃以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计等。
扩展资料温度变送器的维护：1、通电情况下，严禁打开电子单元盖和端子盖，允许进行外观检查：检查变送器，配管配线的腐蚀、损坏程度以及其它机械结构件的检查。
2、禁止在现场打开端子盖和视窗，只许在控制室内用手持通讯器进行调整。
3、搁爆变送器的修理必须断电后在安全场所进行。
4、接线通过钢电线管，并且管路使密封接头密封，为防止爆炸气体或由爆炸引起的火焰转移，密封、隔绝管路。
作用：将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。
温度变送器是将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于工业过程温度参数的测量和控制。
电流变送器是将被测主回路交流电流转换成恒流环标准信号，连续输送到接收装置。
温度电流变送器是把温度传感器的信号转变为电流信号，连接到二次仪表上，从而显示出对应的温度。
比如，图中该温度传感器的型号为PT100，那么温度电流变送器的作用就是把电阻信号转变为电流信号，输入仪表，显示温度。
温度变送器的基本原理
温度变送器的基本原理
温度变送器由量程单元和放大单元两部分组成。
量程踩元由输入电路和反馈电路组成的线路板构成。
量程单元因输入信号的不同而各不相同，有与直流毫伏、热电偶和热电阻三种输入方式相匹配的三种量程单元，而放大单元对三种输入通用。
直流毫伏信号可以由任何传感器或敏感元件所提供，直流毫伏量程单元比较简单，在将直流毫伏信号放大5倍之前有一调答电路使得输入信号Ui=0时，输出信号Uo=1v(标准信号协议规定)，为满足这一要求还设计一个反馈电路，使输出电压Uo与反馈电压Uf有确定关系：Uo=5Uf。
需反复调整调零电位器W1和反馈电位器Wf，才能达到精确度的要求。
而热电势量程单元则必须有冷端补偿和线性化功能。
冷端补偿用电桥法，与前述基本相同。
线性化功能是因为热电势与温度的变化关系为非线性关系，设计一个负反馈电路令其具有折线特性，各段折线的斜率不同，但近似可视为曲线，使得闭环放大倍数随输入热电势的大小呈曲线变化，这就基本上抵消了热电偶的非线性，输出电压使基本正比于温度。
热电阻量程单元采用二线制引入热电阻。
对于铂电阻，电阻—温度曲线为单调上凸曲线，随留温度升高，阻值增量越来越小.设计一正反馈电路，使得输出信号的增长随着输入电阻值的增大越来越显著，即输出电比阻值曲线为上凹曲线，从而实现线性化功能。
而铜电阻本身有良好线性，用不着线性比。
放大单元采用集成运算放大器加功率放大器的基本电路。
上述温度变送器测直流毫伏时、量程为3-100mv，零点迁移量-50-50mv;与热电偶匹配量程为3-60mV;与铂热电阻匹配时量程为-100-500℃。
精度等级都是0.5级。
温度检测及仪表—温度变送器(工业仪表自动化)
01
（4）采用统一的24V.DC集中供电，变送器内无电源，实现“二进制” 接线方式。 （5）采用安全火花防爆措施，适用于具有爆炸危险场所的温度或直流 毫伏信号的检测。
02
一体化温度变送器结构框图
02
03
小结
一体化温度变送器可以与各种热电偶或热电阻配合使用测 量温度；具有量程范围宽、精度高；环境温度和振动影响 小；抗干扰能力强；质量轻、安装维护方便等特点。
03
思考题
1、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器的组成及主要 异同点？ 2、一体化温度变送器的特点是什么？
温度变送器
CONTENTS
01
01
01
热电偶温度变送器和热电阻温度变送器的结构大体上可 以分为温度检测元件、输入电路、放大电路和反馈电路， 其原理框图如图所示。
01
温度变送器特点： （1）采用低漂移、高增益的线性集成运算放大器，提高了仪表的可 靠性、稳定性和其它性能指标。 （2）采用通用模块与专用模块相结合的单元体系结构，使用灵活、 方便。 （3）在热电偶和热电阻的接入模式中，设置了线性化电路，从而使 变送器的输出信号和被测温度之间呈线性关系，方便了变送器与系 统的配接。
温度变送器电原理图
引 言
二线制热电阻温度变送器是将温度信号线性地 变换成 4~20mA 直流标准输出信号。由于模拟二线 制 温 度 变 送 器 大 都 由 分 立 元 件 组 成 ，温 漂 较 大；同 时热电阻本身存在非线性， 所以要进行非线性处 理 。模 拟 元 件 在 处 理 上 存 在 较 大 的 问 题 ，因 此 精 度 大都不高，一般在 0.5~1.0级。随着微处理器功耗的 极大降低和新器件的不断出现， 以 “A/D+ 微处理 器 +D/A”[1]为模式的智能变送器，在信号的处理、测 量精度、仪表维修和维护等方面与老式变送器相 比 ，具 有 无 可 比 拟 的 优 势 ，是 今 后 变 送 器 的 主 要 发 展方向。
应用天地
APPLICATION NOTES
+24V GND
100kO W0
IN4148 D1
1
C2 0.1µF
2 3
LDO
IN GND OUT
DC02 MAX619 +5V 1 IN OUT 2 +3V
GND
+ C5
4.7µF
IN 5 FB 4
MAX1616
R1
ห้องสมุดไป่ตู้R2
+5V
750kO 250kO C1
算放大器正负输入端电位近似相等，假设 R4=R3,
R6=R5， 可得
Vi
?
( I o RL
?
Vi )
R3 R3 ? R5
?
Io (Rf
?
RL )
R3 R3 ? R5
简化得
Io
? Vi ?
R5 Rf ?R3
温度变送器原理
温度变送器原理
1 温度变送器原理
温度变送器是一种仪表设备，用于测量温度并将数字化的温度测量数据放大输出到其他仪表中。
它与温度计的原理基本相同，都是根据温度变化的物理原理或物理机械原理进行温度测量的，但温度变送器的输出方式不同，一般是模拟量输出或数字量输出。
温度变送器的操作原理：温度变送器结构包括测量部分、放大调节部分、屏蔽电缆和输出接口。
测量部分有三种：膨胀式变送器、恒温式变送器和电阻式变送器，它们之间的原理基本相同，用温度变化刺激元件发生变化，将变化的信号放大输出至输出接口，形成一定精度的信号，来表示温度的大小。
膨胀式变送器的基本原理是：将一个精制的金属杆放入有温度检测元件的温度管中，温度变化时，变温管内壁的温度也随之变化，金属杆也将会由此受到温度变化刺激而发生延伸变化，进而转动连接的拉杆，拉动控制电位器，从而使输出电流起到调节温度大小的作用。
恒温式变送器的操作原理类似，它将温度变化引起的物理变化转换为电信号，然后将电信号放大后输出。
它有一个电阻环的结构，其中的一环或多环电阻为恒定的，另外一环电阻则会受温度的变化而变化，然后将变化的电阻值转换成发送给输出的电流脉冲信号。
电阻式变送器的操作原理与上面两种基本相同，是将物理变化转
化成电信号输出，但它是通过测量电阻随温度变化而发生变化来表示
温度的大小，例如，热电偶、热敏电阻及金属膨胀式温度元件等。
温度变送器是根据温度变化的物理原理或物理机械原理进行测量，把温度信号放大输出到其他仪表中，是当今许多工业自动化测控系统
的重要组成部分。
防爆温度变送器的工作原理
防爆温度变送器的工作原理
防爆温度变送器是一种应用在危险环境中的安全装置，用于测量和传
输温度信号。
它的工作原理如下：
1. 传感器：防爆温度变送器内部集成了一个高精度的温度传感器，通
常是电阻温度计或热电偶。
传感器通过与被测物体接触，能够感知被
测物体的温度变化。
2. 信号转换：传感器获取到的温度信号是模拟信号，而工业控制系统
通常采用数字信号进行处理和传输。
因此，防爆温度变送器内部会将
模拟信号转换成数字信号，这一过程称为信号转换。
转换过程通常采
用先进的微处理器技术，确保精度和稳定性。
3. 隔离与放大：在信号转换过程中，防爆温度变送器会对传感器信号
进行隔离与放大。
隔离作用能够将被测物体与控制系统之间的电气隔离，从而避免因测量环境的电气干扰而影响测量结果。
同时，放大作
用可以将传感器信号放大到合适的范围，以适应工业控制系统的要求。
4. 输出信号：经过转换、隔离与放大处理后，防爆温度变送器会将信
号输出给控制系统。
输出信号通常是标准的工业信号接口，如4-20mA 或0-10V 等。
这些信号可以直接与 PLC、DCS 或其他控制设备连接，
实现温度测量和控制。
总结，防爆温度变送器通过传感器获取温度信号，经过信号转换、隔
离与放大处理后，将信号输出给控制系统。
它在危险环境中工作，确
保温度测量的准确性和安全性。
温度变送器的原理及应用
温度变送器的原理及应用1. 概述温度变送器是一种用于测量和转换温度信号的仪器，它能将被测温度转换为标准的电压、电流或数字信号，以便于在各种自动化控制系统中进行处理和监测。
本文将介绍温度变送器的工作原理以及其在实际应用中的重要性。
2. 工作原理温度变送器的工作原理基于热电效应和电阻效应。
常见的温度变送器主要有热电偶和热电阻两种类型。
2.1 热电偶热电偶是利用两种不同金属在不同温度下产生的电动势差来测量温度的装置。
它由两个不同材料的金属导线组成，这两个导线的一端连接在一起，形成热电偶的测量点。
当热电偶的测量点与被测温度接触时，两种金属导线产生的电动势会因温度差异而产生微弱的电压信号，这个信号会经过放大、滤波和线性化处理，最终转换为标准的电流或电压信号输出。
2.2 热电阻热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性来测量温度的一种装置。
常见的热电阻材料有铂、镍和铜等金属。
温度变送器中采用的热电阻一般为铂热电阻。
当铂热电阻与被测温度接触时，它的电阻值会随温度的变化而发生相应改变。
通过测量热电阻的电阻值，可以得到被测温度的准确数值。
3. 应用温度变送器在工业自动化、环境监测等领域有着广泛的应用。
3.1 工业自动化在工业生产过程中，温度的监测和控制是至关重要的。
温度变送器可以实时测量和监测各种工业设备和流体的温度，如炉温、液体浴温、冷却水温度等，并将这些温度信息转换为标准信号，供PLC控制器或DCS系统进行处理和控制。
温度变送器能够帮助工业企业提高生产效率和产品质量，并确保系统的安全运行。
3.2 环境监测温度变送器也广泛应用于环境监测领域。
在气象观测、农业温室、实验室等场所，温度变送器可以测量和记录环境温度的变化情况。
这对于气象预测、农作物种植和科学研究都非常重要。
同时，温度变送器可与其他传感器相结合，如湿度传感器、光电传感器等，实现多参数综合监测及数据记录。
3.3 制药、食品行业在制药和食品行业中，温度的精确控制对于产品质量的保证至关重要。
温度变送器的工作原理
温度变送器的工作原理
温度变送器是一种常用的工业自动化仪表，用于测量和转换温度信号。
它的工作原理是基于热电偶、热电阻或半导体温度传感器的信号转换原理，通过将温度信号转换成标准信号输出，实现对温度的准确测量和控制。
首先，让我们来了解一下温度变送器的构成。
温度变送器通常由温度传感器、信号调理电路和输出电路组成。
温度传感器负责采集被测介质的温度信号，信号调理电路用于对传感器输出的信号进行放大、滤波和线性化处理，输出电路则将处理后的信号转换成标准信号输出，如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。
其次，让我们来了解一下温度变送器的工作原理。
当温度传感器接触到被测介质时，根据热电偶、热电阻或半导体温度传感器的特性，产生相应的电压或电阻信号。
这个信号会经过信号调理电路进行放大、滤波和线性化处理，以保证输出的信号符合标准的输入输出关系。
最后，输出电路将处理后的信号转换成标准信号输出，供给给控制系统或显示仪表进行显示和控制。
在实际应用中，温度变送器通常与温度显示仪表、温度控制器
或PLC等设备配合使用，实现对温度的实时监测和控制。
它被广泛应用于化工、电力、冶金、石油、制药等领域，对生产过程中的温度进行监测和控制，保证生产过程的稳定性和安全性。
总的来说，温度变送器的工作原理是基于温度传感器的信号转换原理，通过信号调理和输出电路的处理，将温度信号转换成标准信号输出，实现对温度的准确测量和控制。
它在工业自动化控制中起着重要的作用，是保证生产过程稳定运行的重要仪表设备。
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势为25mV和当温度变化t 50
两个条件进行计算。
℃时|Uz||Et |
2)线性化电路
测温元件热电偶和被测 温度之间存在着非线性关系， 线性化电路处于反馈回路中， 因而它的特性应与所采用的 热电偶的特性相同。是一个 折线电路，它是用折线来近 似热电偶的非线性特性。
线性化电路原理
r1 U Uaf (1R R1 2)R0R aRa r2 U Ua f (1R2R /1/R)R0R aRa r3 U U a f (1R 2R /1/R )R 0R aR /a/R //R
R 1/ 0 R 1 /6 0 R R 1 1 7 / 0 1 R R 1 / W 6 1 2 0 R R 1 1 7 1 1 R R W 1 1 4 2 / 1 1 R / 1 5( 1 R 4 6 )R 1 R 1 1 R 1 1 5 U 1 5 f6
R10R611R111R111R4W21R11R511R5116R4Io
3.3.1.典型模拟式温度变送器
模拟式温度变送器实
例
——— DDZ-ІІІ型温度变
送器
DDZ-ІІІ型温度变送器有带非线性补偿电路与不带
非线性补偿电路的热电偶温度变送器和热电阻温度变
送器以及直流毫伏变送器等多个品种，各品种的原理
和结构大致相仿。
现介绍其中三种：
❖直流毫伏变送器 ❖带非线性补偿电路的热电偶温度变送器 ❖热电阻温度变送器。
线性化电路
线性化电路
应用Δ→Y变换和同相端输入运放电路的输出输入关系 式 ,可以求得
Ub
R1 1
15R1
2
R1 R 20121 0R121R1
R12R0122
2
2Uf
R120R121R122
Ua
Ra Ra Ro
Ub
1
Ua Uf
1RR112221RR1121251R12R112R012
2
输入信号断路报警电路
③变送器的静特性 I0
分压公式 Δ → Y变换
等效电源定理 叠加定理 分压公式
U TE iR 10 3R R W a1b /R R /1 10 0 3 4R 10U 5z
Ei
Rab R103 R105
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
UZ
UFR10/6/R1R 0W 72R 2 11R 11R 1W 42R 11 R/1 5/1R (41R 11 61/R 5/4R )(11 6 R4)R10R 6 10R6 10U 7 z
(1)直流毫伏变送器
——把直流毫伏信号Ei 转换成4～20mADC电流信号
直流毫伏变送器线路原理图
①②③④ ⑤
直流毫伏变送器构成方框图
a.电压放大器
失调电压的温漂系数要求:
温度变化Δt时失调电压的变化量ΔUOS为
UOSUtOSt
设η 为由于ΔUOS的变化给变送器带来的附加误差
即 U OS
R R
106 107
1/
Uz
UTEi UZ
UF
R4
Io
Uz
UF
UT
I0R 4Ei R 4()UZ
讨论：
a.时，R4得(到为正 )直向Uz流调毫零伏信变号送，器即的可调实零现信负号向。迁移；而当当
时，得到负向调零点迁移量；
b. 为R 4 输出与输入之间的比例系数。改变R114可以大幅度 地改变送器的量程。而调整电位器W2，可以在小范围
1)热电偶冷端补偿电路
补偿原因：热电偶产生的热电势Et,与热电偶的冷端温度有关
补U 偿T原理Et分U 析z：Et R10R510(R 0CR1u10R3 R 1C 0R)31C u/R1/uC RC 2uR2uC2uR100Uz E tR 1 10(R 510 0R 10 R 3 C R 1 C R u1 C u 2R uC2u )U Z
t↑
Et
U z
1
1
Et R10(5R10 0 R103 1 1 )UZ
|Uz||Et |
RC1u RC2u RC2u RC1u
RCu1、RCu2为铜线绕电阻，其阻值在0℃时为 50Ω。
R105、R103和R 100为锰铜线绕电阻或精密度金 属膜电阻，R105=7.5kΩ，R103和R 100的阻值决定 于所选用的热电偶型号，一般按0℃时冷端补偿电
内改变比例系数；
c.零点和满度必须反复调整。
(2)热电偶温度变送器
与各种热电偶配合使用，将温度信号变换为成比例 的4～20mADC电流信号和1～5VDC电压信号。
热电偶温度变送器量程单元
线路上的两点修改
① 在输入回路增加了由铜补偿电阻RCu1、RCu2等 元件组成的热电偶冷端补偿电路。同时，在电路 安排上把零电位器W1和电阻R104移到了反馈回路的 支路上。 ② 在反馈回路中增加了由运算放大器A2等构成的 线性化电路。
各类温度变送器的工作原理演 示文稿
在与测温元件配合使用，温度变送器的输出 有两种形式：
(1) 输出与温度之间呈线性关系，但输出与变 送器的输入信号（Et或Rt）之间呈非线性关系
(2) 输出与温度之间呈非线性关系，而输出与 变送器的输入信号（Et或Rt）之间呈线性关系
两种形式的区别仅在于变送器中有否非线性 补偿电路
二极管VT6导通，VT5截止，从 而产生了电流ic2
c.隔离输出电路
作用：避免输出和输入之间有直接的联系
d.直流/交流/直流变换器
作用：对仪表进行隔离式供电
②量程单元
②量程单元
输入回路：起限流和限压作用 零点调整电路：实现零点调整和零点迁移的作用 反馈回路：保证变送器的输出与输入之间具有良
好的线性关系，并使变送器输出具有较好的恒流性 能 ,及量程调整。
U i
UtOSt/Ui
UOS Ui
t t
0.3V/C
因此，应采用低漂移型高增益运算放大器
①放大单元
放大单元包括放大器和直流/交流/ 直流变换器两部分
放大器: 电压放大器、功率放大器 和隔离输出电路
直流/交流/直流变换器:直流/交流变换器 和整流、滤波、稳压电路
b.功率放大器
作用：放大和调制
正半周期时: 二极管VT5导通，VT6截止 ，由输入信号产生电流ic1 负半周期时:
1R0
Ra
线性化电路
如果在UC=Us1+UVZ的时候，Uf=Uf2，则特性曲 线在Uf2对应的拐点处将向上绕。由图3-可以得
到第二段线段的斜率为
r2U Uaf
1R121R11 R122 R12
251RR112201//RR112129
1R0
Ra
3)热电阻温度变送器
与各种热电阻配合使用，可以将温度信号变换为 成比例的4～20mADC电流信号和1～5VDC电压信号