具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鞯闹圃旆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及傳感器檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]溫度是表征物體冷熱程度的物理量，在工業(yè)生產(chǎn)、生活應(yīng)用和科學(xué)研究中是一個非常重要的參數(shù)。在工業(yè)控制過程中，通常需要對控制對象進(jìn)行溫度監(jiān)測，以防止控制對象由于溫度過高而損壞，因此溫度的實時監(jiān)測就顯得更加重要。對溫度的實時監(jiān)測有利于對控制對象進(jìn)行及時檢查和保護(hù)，并及時調(diào)整溫度的高低。根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計要求的不同，溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計也有所變化，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒壓源器件的。熱電偶溫度變送器是采用熱電偶作為測溫元件，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并經(jīng)過運(yùn)算放大和電壓電流轉(zhuǎn)換等處理，將獲得的電壓信號轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4?20mA電流信號輸出。采用兩線制電流環(huán)流傳輸溫度信號，既能省去昂貴的補(bǔ)償導(dǎo)線，又提高了信號長距離傳送過程中的抗干擾能力。
[0003]熱電偶測量溫度時要求其冷端的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時，冷端的溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性，因而需要在熱電偶溫度變送器中采取一定措施補(bǔ)償由于熱電偶的冷端溫度變化造成的測量不準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的問題是提供一種具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鳎軌驅(qū)犭娕嫉睦涠藴囟茸兓M(jìn)行補(bǔ)償，提高溫度檢測的精度。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鳎ǚ婪炊O管、第一分壓電阻、穩(wěn)壓二極管、第二分壓電阻、熱電偶、濾波電容、熱電阻、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第一輸入電阻、第二輸入電阻、第三輸入電阻、第四輸入電阻、第五輸入電阻、第六輸入電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、第三反饋電阻、輸出電阻、第一電位器、第一負(fù)載電阻以及第二負(fù)載電阻；
[0006]所述防反二極管的陽極連接電壓源正極，所述防反二極管的陰極連接所述第一分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端連接所述穩(wěn)壓二極管的陰極和所述第二分壓電阻的一端，所述穩(wěn)壓二極管的陽極連接所述濾波電容的一端、所述熱電阻的一端和所述第二輸入電阻的一端并接地，所述熱電阻的另一端連接所述第二分壓電阻的另一端和所述熱電偶的冷端，所述熱電偶的熱端連接所述第一輸入電阻的一端；
[0007]所述第一運(yùn)算放大器的同相端連接所述第一輸入電阻的另一端和所述濾波電容的另一端，所述第一運(yùn)算放大器的反相端連接所述第二輸入電阻的另一端和所述第一電位器的一個固定觸點，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一電位器的另一個固定觸點、所述第一電位器的動觸點和所述第三輸入電阻的一端；
[0008]所述第二運(yùn)算放大器的同相端連接所述第三輸入電阻的另一端，所述第二運(yùn)算放大器的反相端連接所述第四輸入電阻的一端和所述第一反饋電阻的一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一反饋電阻的另一端和所述第六輸入電阻的一端；
[0009]所述第三運(yùn)算放大器的同相端連接所述第六輸入電阻的另一端和所述第三反饋電阻的一端，所述第三運(yùn)算放大器的反相端連接所述第五輸入電阻的一端和所述第二反饋電阻的一端，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第二反饋電阻的另一端和所述輸出電阻的一端；
[0010]所述輸出電阻的另一端連接所述第二負(fù)載電阻的一端和所述第三反饋電阻的另一端，所述第二負(fù)載電阻的另一端、所述第四輸入電阻的另一端、所述第五輸入電阻的另一端以及所述第一負(fù)載電阻的一端接地，所述第一負(fù)載電阻的另一端連接電壓源負(fù)極。
[0011]本實用新型提供的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鳎捎脽犭娕紝囟刃盘栠M(jìn)行采集，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后對采集到的電壓信號進(jìn)行放大，并通過V/I轉(zhuǎn)換把反映溫度大小的電壓信號轉(zhuǎn)化為4?20mA電流信號通過兩線制電源線輸出。在信號采集過程中，采用熱電阻對熱電偶的冷端電壓進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)熱電偶的熱電勢隨冷端溫度的變化而變化時，熱電阻兩端的電壓也隨之反方向變化，自動補(bǔ)償冷端溫度變化對熱電偶的熱電勢影響。
[0012]可選的，所述具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鬟€包括調(diào)零電路，所述調(diào)零電路包括第一調(diào)整電阻、第二調(diào)整電阻、第三調(diào)整電阻以及第二電位器；
[0013]所述第一調(diào)整電阻的一端連接所述第二運(yùn)算放大器的同相端，所述第一調(diào)整電阻的另一端連接所述第二電位器的動觸點，所述第二電位器的一個固定觸點連接所述第二調(diào)整電阻的一端，所述第二電位器的另一個固定觸點連接所述第三調(diào)整電阻的一端，所述第二調(diào)整電阻的另一端接地，所述第三調(diào)整電阻的另一端連接所述防反二極管的陰極。
[0014]可選的，所述具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鬟€包括調(diào)滿電路，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過所述調(diào)滿電路連接所述第六輸入電阻的一端，所述調(diào)滿電路包括第四調(diào)整電阻、第五調(diào)整電阻以及第三電位器；
[0015]所述第四調(diào)整電阻的一端連接所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，所述第四調(diào)整電阻的另一端連接所述第三電位器的一個固定觸點，所述第三電位器的另一個固定觸點連接所述第五調(diào)整電阻的一端，所述第五調(diào)整電阻的另一端接地，所述第三電位器的動觸點連接所述第六輸入電阻的一端。
[0016]可選的，所述熱電阻為銅熱電阻。
[0017]可選的，所述熱電阻為Cu50。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0019]本實用新型提供的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鳎谛盘柌杉^程中，采用熱電阻對熱電偶的冷端電壓進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)熱電偶的熱電勢隨冷端溫度的變化而變化時，熱電阻兩端的電壓也隨之反方向變化，自動補(bǔ)償冷端溫度變化對熱電偶的熱電勢影響，提高了溫度檢測的精度。進(jìn)一步，本實用新型的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推麟娐泛唵?、成本低，調(diào)零電路和調(diào)滿電路易于調(diào)試。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種實施例的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鞯碾娐穲D；
[0021]圖2是本實用新型另一種實施例的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鞯碾娐穲D。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0023]圖1是本實用新型一種實施例的具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推鞯碾娐穲D，所述具有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟茸兯推靼ǚ婪炊O管D1、第一分壓電阻R11、穩(wěn)壓二極管D2、第二分壓電阻R12、熱電偶10、濾波電容C11、熱電阻RT、第一運(yùn)算放大器A1、第二運(yùn)算放大器A2、第三運(yùn)算放大器A3、第一輸入電阻R21、第二輸入電阻R22、第三輸入電阻R23、第四輸入電阻R24、第五輸入電阻R25、第六輸入電阻R26、第一反饋電阻R31、第二反饋電阻R32、第三反饋電阻R33、輸出電阻R41、第一電位器RW1、第一負(fù)載電阻RL1以及第二負(fù)載電阻RL2。
[0024]具體地，所述防反二極管D1的陽極連接電壓源正極，所述防反二極管D1的陰極連接所述第一分壓電阻R11的一端，所述第一分壓電阻R11的另一端連接所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極和所述第二分壓電阻R12的一端，所述穩(wěn)壓二極管D2的陽極連接所述濾波電容C11的一端、所述熱電阻RT的一端和所述第二輸入電阻R22的一端并接地，所述熱電阻RT的另一端連接所述第二分壓電阻R12的另一端和所述熱電偶10的冷端，所述熱電偶10的熱端連接所述第一輸入電阻R21的一端；
[0025]所述第一運(yùn)算放大器A1的同相端連接所述第一輸入電阻R21的另一端和所述濾波電容C11的另一端，所述第一運(yùn)算放大器A1的反相端連接所述第二輸入電阻R22的另一端和所述第一電位器RW1的一個固定觸點，所述第一運(yùn)算放大器A1的輸出端連接所述第一電位器RW1的另一個固定觸點、所述第一電位器RW1的動觸點和所述第三輸入電阻R23的一端；
[0026]所述第二運(yùn)算放大器A2的同相端連接所述第三輸入電阻R23的另一端，所述第二運(yùn)算放大器A2的反相端連接所述第四輸入電阻R24的一端和所述第一反饋電阻R31的一端，所述第二運(yùn)算放大器A2的輸出端連接所述第一反饋電阻R31的另一端和所述第六輸入電阻R26的一端；
[0027]所述第三運(yùn)算放大器A3的同相端連接所述第六輸入電阻R26的另一端和所述第三反饋電阻R33的一端，所述第三運(yùn)算放大器A3的反相端連接所述第五輸入電阻R25的一端和所述第二反饋電阻R32的一端