热电偶温度变送器

热电偶温度变送器与热电偶配套使用，将温度转换成4-20mA或1-5V的统一标准信号。然后与显示仪表或控制仪表配合，实现对温度的显示或控制。

    1)输人电桥  热电偶温度变送器的输人回路如图2-1-19所示,在形式上很像电桥，固常称为输人电桥，它的作用是冷端溢度补偿、调整零点。

 

    电桥中的R Cu电阻是用铜线绕制的，它与热电偶的冷端安装在一起。当冷端温度变化时，R Cu的电阻随温度的变化而变化，由于恒值电流I1流过，故在R Cu上产生一个附加电压。此电压与热电势Et串联相加，只要R Cu值选择适当，便可补偿冷端温度变化引起热电势Et减少的值。应当注意的是，由于热电偶的温度特性是非线性的，而铜电阻的特性却接近线性，这样就不可能取得完全补偿。但在实际应用中，由于冷端温度变化不大，这样的补偿效果还是可以的。

    供桥电源是稳压电源,R1和R2都是高值电阻，这样就可以使电桥的电流I1和I2为恒定值、电阻R3是可调电阻，电流I2流过可调电阻R3产生电压，它与热电势Et及R Cu。产生的电势串联，这样不仅可以抵消R Cu电阻上的起始电压，还可自由地改变电桥输出的零点。在DDZ一Ⅲ型温度变送器中，输出标准信号范围是4-20mA。因此，在热电势为0时，应由输入桥路提供满幅输入电压的20%，建立输出的起点。

    综上所述，输入电桥主要起两个作用:热电偶冷端温度补偿、零点调整。

 

    2)反馈电路  在DDZ-Ⅲ型温度变送器中，为了使变送器的输出信号直接与被测温度成线性关系，以便显示及控制，特别是便于与计算机配合，所以在温度变送器中的反馈回路加入线性化电路，对热电偶的非线性给予修正。因为热电偶产生的热电势太小，这样就不宜于在输入电路中修正，而采取非线性反馈电路进行修正。如图2-1-20所示。当温度较高时，热电偶灵敏度偏高的区域，使负反馈作用强一些，这样以反馈电路的非线性补偿热电偶的非线性，故可获得输出电流I0与温度t成线性关系。值得注意的是，这种具有线性化机构的温度变送器在进行量程变换时，其反馈电路的非线性特性必须作相应的调整。

    3)放大电路  由于热电偶产生的热电势数值很小，一般只有几毫伏或十几毫伏，因此将它经交过多级放大后才能变换为高电平输出。近年来由于集成运算放大器的出现，温度变送器采用了特殊的低漂移、高增益集成运算放大器。又因为测量元件和传输线上经常会受到各种干扰，故温度变送器中的放大器还必须采取较强的抗干扰措施。集成运算放大器输出是电压信号，而放大电路中功率放大器的作用是把运算放大器输出的电压信号，转换成具有一定负载能力的电流输出信号。

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