今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種溫度變送器。該專利由福建順昌虹潤精密儀器有限公司申請，并于2018年6月1日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及工業(yè)數(shù)據(jù)的采集與變送輸出領(lǐng)域，特別是指一種溫度變送器。

發(fā)明背景

溫度變送器作為一種溫度信號轉(zhuǎn)換儀表，安裝于溫度傳感器頂端的一次儀表殼內(nèi)， 主要是用于接收溫度傳感器采集的溫度信號并將溫度傳感器采集的溫度信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號如4-20mA的信號。溫度傳感器及其頂端固定的溫度變送器大都工作在高溫環(huán)境中，操作人員一般難以靠近，這給后期調(diào)試工作帶來了極大的麻煩，且現(xiàn)有溫度變送器內(nèi)大都采用由溫度傳感器構(gòu)成的橋式采樣電路，然而橋式采樣電路與其它信號采樣電路無關(guān)聯(lián)，因此，溫度變送器的橋式采樣電路無法實(shí)現(xiàn)多種信號的接入，可接入的信號單一，另，輸入溫度變送器的溫度信號易被工業(yè)強(qiáng)電干擾，最終使測量的溫度產(chǎn)生偏差或跳動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種溫度變送器。

圖為本發(fā)明功能結(jié)構(gòu)框圖。

一種溫度變送器，包括采集電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、光電隔離電路、室溫檢測電路、處理器、4-20mA環(huán)路電流電路和HART通訊電路，采集電路為分壓采集電路，采集電路包括串聯(lián)的溫度傳感器R1和接地電阻R2，溫度傳感器R1自由端接入一固定電壓，溫度傳感器R1與接地電阻R2的中間點(diǎn)電壓作為采集電路的輸出電壓，分壓采集電路依次與ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、光電隔離電路通訊連接，光電隔離電路、室溫檢測電路和4-20mA環(huán)路電流電路均與處理器通訊連接，HART通訊電路與處理器雙向通訊連接，4-20mA環(huán)路電流電路還與HART通訊電路連接形成電路回路。

其中：采集電路用于將溫度傳感器隨溫度變化而變化的感應(yīng)值轉(zhuǎn)化為電壓值；ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將采集電路采集的電壓值的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；光電隔離電路用于對ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號進(jìn)行隔離傳輸，減少干擾信號；室溫檢測電路用于檢測溫度傳感器連接點(diǎn)的環(huán)境溫度信號，在溫度傳感器為熱電偶時，用作熱電偶的冷端補(bǔ)償溫度值，用于最終溫度值的計(jì)算中；處理器用于接收光電隔離電路、室溫檢測電路輸送的信號并進(jìn)行計(jì)算處理，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果發(fā)送相關(guān)信號給4-20mA環(huán)路電流電路，通過HART通訊電路與外部設(shè)備進(jìn)行通訊；4-20mA環(huán)路電流電路接收處理器發(fā)送的相關(guān)信號，并將該相關(guān)信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以產(chǎn)生4-20mA內(nèi)隨檢測溫度變化而呈線性變化的環(huán)路電流信號，且該環(huán)路電流信號流經(jīng)HART通訊電路；HART通訊電路用于將4-20mA環(huán)路電流電路產(chǎn)生的環(huán)路電流信號傳輸出去，以及實(shí)現(xiàn)處理器與外部設(shè)備間數(shù)字信號的相互傳輸。

本發(fā)明所述的溫度變送器，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)采集電路采用分壓采集電路，結(jié)構(gòu)簡單，且相比橋式采集電路，因在溫度傳感器R1自由端電壓固定，熱電偶信號、熱電阻信號均可共用該固定的電壓，因此，本發(fā)明存在不同信號的共享資源，能夠支持更多信號的接入；2)設(shè)置了室溫檢測電路，時時檢測溫度傳感器連接點(diǎn)的環(huán)境溫度信號， 在接入的溫度傳感器為熱電偶時，用作熱電偶的冷端補(bǔ)償溫度，室溫檢測電路檢測的環(huán)境溫度值用于最終溫度值的計(jì)算中，在接入的溫度傳感器為熱電阻時，室溫檢測電路檢測的環(huán)境溫度值不會被處理器用在最終溫度值的計(jì)算中，相比現(xiàn)有不帶室溫檢測電路，接入的溫度傳感器只能為熱電阻的溫度變送器，本發(fā)明接入的溫度傳感器既可為熱電阻，也可為熱電偶，或是用于測量液位的線性電阻，如此，可適應(yīng)更多不同信號的接入；3)設(shè)置了HART通訊電路，通過HART通訊電路可與外部設(shè)備通訊，從而可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試，以進(jìn)行參數(shù)的修改，同時，可將4-20mA環(huán)路電流電路上產(chǎn)生的環(huán)路電流信號(即代表最終溫度值的信號)傳輸出去，如此，避免現(xiàn)有溫度變送器無法在線調(diào)度且只能近距離讀數(shù)的尷尬，使檢測工作特別是后期調(diào)試工作更方便；4)相比現(xiàn)有溫度變送器，增設(shè)了光電隔離電路，加強(qiáng)抗干擾能力，減弱工業(yè)強(qiáng)電干擾，使得最終檢測的溫度值更準(zhǔn)確。