變送器在線路結(jié)構(gòu)上分為量程單元和放大單元兩個(gè)部分，其中放大單元是通用的，而量程單元，則隨品種、測(cè)量范圍的不同而不同。
熱電阻二線制變送器的設(shè)計(jì)
1、信號(hào)采集電路
熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化的特性測(cè)量溫度, 常用的有鉑電阻Pt100、Pt10銅電阻Cu50、Cu100等。 其阻值與溫度關(guān)系可通過分度號(hào)表查詢。
2、一級(jí)放大電路和線性化調(diào)整電路
該電路功能之一是把采集到的微弱信號(hào)放大,在本級(jí)電路中采取了差動(dòng)放大。同時(shí)，與該放大電路連接在一起的還有一個(gè)正反饋非線性調(diào)整電路，它的主要功能是對(duì)熱電阻與溫度電阻間的非線性進(jìn)行修正,保證放大器的輸出電壓被測(cè)溫度成線性關(guān)系。
R7、R8、R9以及LM124構(gòu)成了放大電路。對(duì)于該局部電路，輸入信號(hào)來自采集到的信號(hào)V和V￠，輸入信號(hào)分別各自經(jīng)過R7、R8進(jìn)入LM124的組運(yùn)算放大器, 得到輸出電壓V1 （在這里沒考慮非線性調(diào)整電路即反饋回路R6對(duì)電路輸入的影響）。
V1=V￠+ R9 (V-V￠)/R8此外，在該電路中還有一個(gè)非常重要的部分，那就是線性化調(diào)節(jié)電路，即本電路中的R6。 對(duì)于線性化調(diào)節(jié)的過程以及原理，我們可以用圖3加以解釋。
則實(shí)際輸出：由于熱電阻線性較好, 經(jīng)計(jì)算調(diào)校本電路中R6=8.2kΩ，熱電阻非線性修正可以達(dá)到千分之二的精度。
3、調(diào)零、電源平衡及二級(jí)放大電路
對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)的電路，實(shí)質(zhì)上就是調(diào)節(jié)本級(jí)放大電壓輸出的大小, 保證在信號(hào)源零度（R5=100Ω, 級(jí)放大器輸出為零）時(shí)整個(gè)回路電流I1=4mA。它由R10、R16、R13、W1組成，實(shí)質(zhì)上就是在本級(jí)電壓輸入正端疊加一個(gè)調(diào)零電壓，使不足4mA的靜態(tài)工作電流達(dá)到4mA。此外，在該電路中，還有一個(gè)部分，那就是減小電源波動(dòng)對(duì)電路輸出的影響，即電路中的R15,它可以抑制電源波動(dòng)帶來的影響。當(dāng)外界電壓源發(fā)生較大的波動(dòng)時(shí)(或負(fù)載電阻RL變化)，電路靜態(tài)工作電流會(huì)發(fā)生微小變化,我們可以利用R15來穩(wěn)定輸出電流。其工作原理一方面是電源增大帶來靜態(tài)電流增加, 另一方面電源的增大通過R15加到本級(jí)放大器的負(fù)端起到減法作用, 使本級(jí)輸出電壓下降, 選擇合適的R15阻值, 可以保證電源在允許范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)輸出電流的穩(wěn)定。R17決定二級(jí)放大倍數(shù)。
4、調(diào)滿電路和V/I轉(zhuǎn)換電路
調(diào)滿電路是由R18、R20、W2組成的對(duì)上一級(jí)電壓輸出V2分壓構(gòu)成。通過對(duì)W2的調(diào)節(jié)，使得最后輸出（信號(hào)源輸入時(shí)整個(gè)電路的輸出）達(dá)到要求的輸出結(jié)果V(W2中間抽頭電壓)。R21、R22、R23、R24、R25及運(yùn)放組成一個(gè)V/I轉(zhuǎn)換電路, 由于R22、R23、R24均為200kΩ的大電阻，R25為100Ω的小電阻，整個(gè)電路電流輸出I2≈V/R25。R26是一個(gè)負(fù)載電阻。
2、電阻計(jì)算的VB界面設(shè)計(jì)
根據(jù)要求，對(duì)于該界面，它應(yīng)集成了檢測(cè)電路類型選擇、電阻計(jì)算、具體電路圖查看、電阻阻值顯示（混和電路原理圖）等功能。當(dāng)我們?cè)谶x擇了所需檢測(cè)電路類型時(shí)，單擊確定后，在我們的主體窗口中就可以將各個(gè)需計(jì)算的電阻顯示出來，同時(shí)，為了更加清晰的顯示各電阻之間的關(guān)系以及所計(jì)算電阻在電路中的位置，我們還要同時(shí)顯示出電路原理圖，把算出的電阻值顯示在原理圖上電阻的相應(yīng)位置。主體窗口中的熱電阻、熱電偶二線制變送器電路的查看，主要是提供一個(gè)全面的設(shè)計(jì)電路原理圖，藉以顯示在桌面上，同時(shí)消除因?yàn)轱@示電阻值而使電路線路不清楚的影響。界面的主體窗口如下：
(1)電路類型選擇設(shè)計(jì)
在類型中，我們有各種分度的二線制變送器。為此選擇ComboBox命令來建立下拉式選擇菜單，在該命令的List-list中輸入所需各種類型，然后對(duì)該下拉菜單進(jìn)行命名，比如CboOk。此外在主體程序中進(jìn)行相應(yīng)的鏈接。部分鏈接顯示如下：
If CboOk.Text="請(qǐng)選擇類型"Then MsgBox"必須選擇所需要的類型"
If CboOk.Text= "Pt100(0~500度)"Then......
它的功能主要是通過對(duì)類型的控制來選擇所需要的計(jì)算。
(2)電阻阻值顯示（混和電路原理圖）設(shè)計(jì)
A、對(duì)于在主體窗口中的電阻值的顯示，可以采用TextBox命令來對(duì)計(jì)算出來的阻值進(jìn)行顯示，由于要有相應(yīng)的電阻符號(hào)（R1或者其它電阻符號(hào)），還要采用Lable命令，來顯示相應(yīng)的電阻符號(hào)。在對(duì)電阻進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以采取如下的方式（假設(shè)選擇的是Pt100二線制變送器，計(jì)算某一電阻R9公式已知，計(jì)算R9的程序如下）：
If CboOk.Text = "Pt100(0-500度)" Then
Label7(4).Visible = False
Label7(3).Visible = True
Text2.Text = (Val(Text1(0).Text) * 100 - 2.5 * 2.809) / (2.5 * 0.1809)
式中Text2.Text即表示我們所求的R9，(Val(Text1(0).Text)則表示我們的未知值，或者是已知的需要帶入本式計(jì)算的值。Label7(3) Visible、Label7(4)Visible是指我們第三個(gè)、第四個(gè)計(jì)算輸出的電阻值，在熱電阻變送器中，我們的規(guī)定它們的單位為kΩ，而在熱電偶變送器中，我們規(guī)定的單位為歐，為此，在需要顯示以kW為單位的電阻值時(shí)，我們需要隱藏以W為單位的電阻值。
B、對(duì)于同時(shí)顯示的電路圖以及顯示在電路中的電阻值，我們必須新建一個(gè)窗體Form2以及Form3，同時(shí)還要設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊，藉以從Form1中把計(jì)算出的電阻傳輸?shù)紽orm2以及Form3的電路原理圖中顯示。新建窗體或者模塊，可以在VB的程序編寫界面的工程條中選取新建窗體或者新建模塊命令。在模塊中，我們可以任意設(shè)定變量，但前提是必須與Form1主體程序中的變量一致。
C、Form2、Form3設(shè)計(jì)思路*一樣，只是在顯示熱電阻電路時(shí)，熱電偶電路不顯示，在顯示熱電偶電路時(shí)，熱電阻電路不顯示。這是我們需要利用 Form2.Show Form3.Hide語句來屏蔽 Form3或者Form2的顯示。由于我們有單獨(dú)的電路顯示，為此，當(dāng)只需要查看電路圖而不需要顯示電阻值或者那個(gè)Lable框時(shí)，也需要對(duì)在電路圖中幾個(gè)Lable顯示框進(jìn)行屏蔽。
儀表網(wǎng)手機(jī)版
儀表網(wǎng)小程序
公眾號(hào).jpg)
公眾號(hào)：ybzhan
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
采購(gòu)中心
手機(jī)版
官方微信
