电子线路课程设计电流变送器模板

电子线路课程设计电流变送器

大连海事大学

电子线路课程设计

题目：电流变送器设计

专业班级：

姓名：

学号：

指导老师：

时间：

一.内容摘要

设某种测温电阻在温度从0℃~1000℃变化时，电阻值从0Ω变化到1kΩ，在试验中因无法提供测温电阻，故用一个1~1kΩ的滑动变阻器代替，并设计一个测量电路，将电阻的变化经过运算放大器将其转化为4~20mA的电流并将其变化并输给负载电阻。由于实验室只提供LM324N，则实验电路及仿真电路使用的为运放LM324N。LM324芯片的技术资料和使用方式均来自中文资料相关手册。

二.设计任务与技术指标

1.设计要求：

①熟悉电路的工作原理。

②运放器件指定为LM324，要求经过查阅手册获得器件

参数。

③负载电阻要求一段接地。电流的变化与电阻的变化

成正比。

④根据技术指标经过分析计算确定电路形式和元器件

参数。

⑤画出电路原理图。

⑥计算机仿真。

2.技术指标：

①电阻变化量：0.0Ω~1.0kΩ

②电流输出：4.0~20mA

③负载阻抗：≤200Ω

④电源电压：DC +(-)12V范围内任选

三.电路原理及设计方案选择

1.设计方案选择

温度电流变送器及将温感元件因温度变化而产生的微弱的电流信号变换为工业控制系统中通用的标准电流4~20mA信号。而在此次的实验设计中，将使用0~1kΩ的滑动变阻器来代替实验所用的温感电阻。原理图如图1-1.

经过查询资料，得到了两个能够得到电压转换为电流的方案，其一为上图，及R6，R7成固定的等比例，即可使输出端的电流正比于输出电压，而方案二为使用了两个晶体三极管来实现的。为了使实验设计简单明了并方便实物连线操作，在此本人选择了第一套方案，及如图所示。

2.电路原理

第一个运算放大器U1A将温度电阻(滑动变阻器)Rt1阻值的变化转化为电压的变化，且由LM324的技术资料中得知，使其Vo1的电压值为1~5V最佳。若将输入电压定位-1V，经过公式

Vo1=Vi*(1+Rt/R1)

(1)