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变送器设计与实现方案
电子一班:宋肖磊、张善颖、王振昆
一、方案简述:
选择恒流补偿原理变送器电路。将电路设计分为传感器信号
处理电路、电流/电压转换电路、电路稳压保护电路三部分构成。
传感器信号处理电路:
通过传感器AD592收集温度信号,将收集到的
温度信号转换为电流信号,同时通过恒流源补偿电路对得到的电流进行处
理,平移。
电流/电压转换电路:
通过电阻电路将得到的电流信号转变为电压信号,
同时通过电位器的调节,得到所需要的电压。
保护电路:电路由来两个IN4148二极管1K电阻组成,是电路
输出电压保持在0-5V之间,从而用来
实现将输出得到稳定的数据,
起到保护电路的作用。
二、方案原理框图:
三、 电路的原理图
恒流源补
偿电路
传感器接收 电流/电压 转换电路 稳压保护 电路 273uA 273uA~373uA 0~100uA 0~5V
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原理:
通过传感器接收温度信号,输出273-373uA电流,由R1、C1、R2、稳
压管构成恒流源,输出273uA电流,从而得到0-100mA电流;再通过
电阻R4以及滑动变阻器的调节,得到0-5V电压;两个二极管起到保护
电路的作用。最终得到我们需要得到的数据。
四、标定方法:
元件描述T = 0℃,i≠0 或理想运放条件不成立,导致 V0≠0
解决方法:调整VR1,改变 is使 V0= 0 ---调“零”
五、元件描述:
1、元件清单:
a) 温度传感器:AD592 1个
b) 电位器:5K ,10K 各1个
+V
-V
VR1
R4
47KR347K+12-12D31N4148D21N4148D19.1V104104104VR210KVR15K
R2
30K
R1
1K
-12
+12
R5
1K
+5
100u
OP07CP
5
100
V0(摄氏度)
T0(摄氏度)
0
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c) 稳压二极管:1个
d) 二极管:1N4148 2个
e) 电阻:1K 2个、30K 1个、47K 2个
f) 电解电容:100u 1个
g) 电容:104 3个
h) 反相运算放大器:OP07CP 1个
i) 线路板:1片
j) 其他元件:导线、焊锡若干
2、元件介绍:
(1)AD592输出电流与温度成线性关系,抗干扰能力高,精度
满足设计要求,影响速度快,信号调理电路容易实现。
其特性:
供电:+4v~+30v
温度系数:1uA/oK
0摄氏度输出:273.2uA
工作温度:-25摄氏度~+105摄氏度
非线性误差:0.1摄氏度~0.5摄氏度
重复误差:正负0.1摄氏度
时飘:正负0.1摄氏度/月
AD592的封装图:
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温度输出特性曲线
:
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AD592的参数:
(2)反相运算放大器OP07CP具有低输入偏移电压(10uV)、低漂移电压
(0.2uV/℃)和宽范围的供电电压(±3V-±18V) 1和8为偏置平衡(调零端),2为反向
输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源+
封装图:
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参数: