今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)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(rùn)精密儀器有限公司申請(qǐng)，并于2018年6月1日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說(shuō)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(hào)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(hào)并將溫度傳感器采集的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)如4-20mA的信號(hào)。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(lái)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(hào)采樣電路無(wú)關(guān)聯(lián)，因此，溫度變送器的橋式采樣電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)的接入，可接入的信號(hào)單一，另，輸入溫度變送器的溫度信號(hào)易被工業(yè)強(qiáng)電干擾，最終使測(cè)量的溫度產(chǎn)生偏差或跳動(dòng)。

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(cè)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(cè)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(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；光電隔離電路用于對(duì)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離傳輸，減少干擾信號(hào)；室溫檢測(cè)電路用于檢測(cè)溫度傳感器連接點(diǎn)的環(huán)境溫度信號(hào)，在溫度傳感器為熱電偶時(shí)，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(cè)電路輸送的信號(hào)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(hào)給4-20mA環(huán)路電流電路，通過(guò)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(hào)，并將該相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，以產(chǎn)生4-20mA內(nèi)隨檢測(cè)溫度變化而呈線性變化的環(huán)路電流信號(hào)，且該環(huán)路電流信號(hào)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(hào)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(hào)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(jiǎn)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(hào)、熱電阻信號(hào)均可共用該固定的電壓，因此，本發(fā)明存在不同信號(hào)的共享資源，能夠支持更多信號(hào)的接入；2)設(shè)置了室溫檢測(cè)電路，時(shí)時(shí)檢測(cè)溫度傳感器連接點(diǎn)的環(huán)境溫度信號(hào)， 在接入的溫度傳感器為熱電偶時(shí)，用作熱電偶的冷端補(bǔ)償溫度，室溫檢測(cè)電路檢測(cè)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(shí)，室溫檢測(cè)電路檢測(cè)的環(huán)境溫度值不會(huì)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(cè)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(cè)量液位的線性電阻，如此，可適應(yīng)更多不同信號(hào)的接入；3)設(shè)置了HART通訊電路，通過(guò)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(shí)，可將4-20mA環(huán)路電流電路上產(chǎn)生的環(huán)路電流信號(hào)(即代表最終溫度值的信號(hào))傳輸出去，如此，避免現(xiàn)有溫度變送器無(wú)法在線調(diào)度且只能近距離讀數(shù)的尷尬，使檢測(cè)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(cè)的溫度值更準(zhǔn)確。