摘要：設(shè)計(jì)從實(shí)用角度出發(fā)設(shè)計(jì)了適用于工業(yè)生產(chǎn)的電流變送器。即鉑電阻4mA-20mA電流變送器電路，不僅能將鉑電阻進(jìn)行線性化處理，而且可將溫度轉(zhuǎn)換成與之成正比的電流信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。

　　0 引言

　　電流變送器亦稱電流環(huán)路能將輸入信號轉(zhuǎn)化為4mA~20mA的直流電流信號，輸入信號也可為非電量信號。在工業(yè)現(xiàn)場用一個儀表放大器來完成信號調(diào)理并進(jìn)行長線傳輸會產(chǎn)生以下問題：大多數(shù)情況下傳感器在很惡劣嘈雜的環(huán)境中工作，測量儀器遠(yuǎn)離傳感器，實(shí)際上需要的傳輸線很長，電壓傳輸易受電磁干擾，且傳輸線的分布電阻會產(chǎn)生電壓降？ ;電流對噪聲并不敏感若以電流信號進(jìn)行傳輸，則不易受傳輸線長度的影響。第二某些信號不易測量，電流信號則極易測量；第三在現(xiàn)場提供儀表放大器的工作電壓較困難；4mA~20mA電流變送器的功能是將傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為工業(yè)控制系統(tǒng)所要求的標(biāo)準(zhǔn)電流傳輸給負(fù)載，提高被測信號的遠(yuǎn)距離傳輸能力。所以變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。

　　1 電流變送器的設(shè)計(jì)

　　1.1 設(shè)計(jì)要求及目的

　　一般來說，信號是信息的載體。而溫度信號無法直接傳遞給電子系統(tǒng)，需要先用溫度電流變送器把它轉(zhuǎn)換為電信號，然后送到電子系統(tǒng)中去進(jìn)一步處理。而且由于電流信號有易測量、元躁聲等優(yōu)點(diǎn)，適于遠(yuǎn)距離傳輸。要求：

　　1）溫度變送器與PT-100聯(lián)接；2）變送器的電源為24VDC,輸出4mA-20mA;3）變送器的變換誤差≤1%;4）變送器按兩線制工作。

　　1.2 熱電阻的選擇

　　作為測溫?zé)犭娮璧慕饘俨牧蠎?yīng)具有以下特性：電阻溫度系數(shù)大，電阻率要大，熱容量小；在整個測溫范圍內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)；電阻和溫度的關(guān)系近似于線性，或?yàn)槠交哪谰€；容易加工，復(fù)制性好，價格便宜。目前應(yīng)用廣泛的熱電阻材料是鉑和銅，并且已作為標(biāo)準(zhǔn)測溫?zé)犭娮琛ｃK電阻的特點(diǎn)是高，穩(wěn)定性好，性能可靠。鉑在氧化性氣氛中，甚至在高溫下的物理化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定。

　　因此鉑被公認(rèn)為目前制造熱電阻的材料。鉑電阻主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣泛應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞。鉑電阻溫度計(jì)是目前測溫復(fù)現(xiàn)性的一種，它的長時間穩(wěn)定的復(fù)現(xiàn)性可達(dá)10 K,優(yōu)于其他所有溫度計(jì)。鉑電阻的阻值溫度之間的關(guān)系，在012~85012范圍內(nèi)可用R =R0（1+Af+Bf ）表示，在一20012~0℃范圍內(nèi)則用下式表示，R =R0[1+At+Bt²+C（t-100）³].

維庫PDF：基于鉑電阻的電流變送器設(shè)計(jì).rar

參考文獻(xiàn):

[1]. PT-100 datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/PT-100_1196171.html.