第四章 常用自动化二次仪表 第一节 温度变送器 一、概述 温度变送器有三个品种:直流毫伏变送器、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。前一种是将直流毫伏信号转换成 4~20mA 直流电流和 1~5V 直流电压的统一输出信号。后两种则分别与热电偶和热电阻相配合,将温度信号线性地转换成统一输出信号。 DDZ-Ⅲ型温度变送器具有如下主要特点: (1) 采用低漂移、高增益的运算放大器的作为主放大器,不仅使放大器线路简单,而且使仪表具有良好的可靠性、稳定性等技术性能。 (2) 在热电偶和热电阻温度变送器中采用了线性化电路,从而使变送器的输出信号和被测温度呈线性关系,便于指示和记录。 三种变送器在线路结构上都分为量程单元和放大单元两个部分,它们分别设置在两块印刷线路板上。用接插件互相连接。其中放大单元是通用的,而量程单元则随品种、测量范围的不同而不同。温度变送器的总体结构方框图如图4-1 所示。 放大单元量程单元桥路部分整流滤波 直流-交流直流变换V/I 转换功率放大器集成运算放大器隔离输出非线性回路+–V′zVfVtVoIo24VDC隔离反馈fV ′图4-1 温度变送器结构方框图 温度变送器的放大单元由集成运算放大器、功率放大器、直流-交流-直流变换器、隔离输出和隔离反馈等部分组成,放大单元的作用是将量程单元输出的毫伏信号进行电压和功率放大,输出统一的直流电流信号。同时,输出电流又经隔离反馈部分转换成反馈电压信号,送至量程单元。 oIfV方框图中,“”表示供电回路,“→”表示信号回路。由测温元件送来的反映温度 1大小的毫伏输入信号Vi与桥路部分的输出信号zV ′ 及反馈信号相叠加,送入集成运算放大器,放大了的电压信号再由功率放大器和隔离输出电路转换成统一的4~20mA直流电流和1~5V直流电压输出。 fVoIoV三种变送器的主要区别在于反馈回路。直流毫伏变送器反馈回路是一个线性电阻网络;而热电阻和热电偶变送器则分别采用不同的线性化环节,以实现变送输出信号与被测温度之间的线性关系。 二、放大单元工作原理 1、直流-交流-直流变换器(简称DC/AC/DC 变换器) DC/AC/DC 变换器用来对仪表进行隔离式供电。该变换器在DDZ-Ⅲ型仪表中是一种通用部件,除了温度变送器外,配电器与安全栅也要用它。它先把电源供给的24V 直流电压转换成一定频率的交流方波电压,再经过整流、滤波和稳压,提供直流电压。在温度变送器中,它既为功率放大器提供方波电源,又为集成运算放大器和量程单元提供直流电...