整合電流變送器亦稱電流環電路，根據轉換原理的不同可劃分成以下兩種型別：一種是電壓／電流轉換器，亦稱電流環發生器，它能將輸入電壓轉換成4～20ma的電流訊號（典型產品有1b21，1b22，ad693，ad694，xtr101，xtr106和xtr115）；另一種屬於電流／電壓轉換器，也叫電流環接收器（典型產品為rcv420）。上述產品可滿足不同使用者的需要。
電流變送器可以直接將被測主迴路交流電流或者直流電流轉換成按線性比例輸出的dc4～20ma（通過250ω 電阻轉換dc 1～5v或通過500ω電阻轉換dc2～10v）恆流環標準訊號，連續輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。
電流變送器的分類及概述
電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。交流電流變送器是一種能將被測交流電流轉換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，產品廣泛應用於電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及排程系統。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結構形式，其特點為：
1、準確度高（典型：0.2% 最好0.05%）。
2、整個量程範圍都有極高的線性度。
3、整合化程度高，結構簡單，優良的溫度特性和長期工作穩定性，使變送器免於定期校驗。
直流電流變送器將被測訊號變換成一電壓，經h**r200/201線性光耦直接變換成乙個與被測訊號成極好線性關係並且完全隔離的電壓，再經恆壓（流）至輸出。具有原理非常簡單，線路設計精煉，可靠性高，安裝方便等優點。 霍爾電流變送器。
什麼是電流變送器？
電流變送器可以直接將被測主迴路交流電流轉換成按線性比例輸出的dc4～20ma（通過250ω 電阻轉換dc 1～5v或通過500ω電阻轉換dc2～10v）恆流環標準訊號，連續輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。 電流變送器原副邊高度絕緣隔離，兩線制輸出接線，輔助工作電源＋24v與輸出訊號線dc4～20ma共用，具有精度高，體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾、國內首創4種補償措施和6大全面保護功能，兩線埠防感應雷能力強，具有雷擊波和突波的保護能力等優點。特別適用發電機、電動機、智慧型低壓配電櫃、空調、風機、路燈等負載電流的智慧型監控系統； 電流變送器超低功耗，單隻靜態時0.
096w，滿量程功耗為0.48w，輸出電流內部限制功耗為0.6w。
工作原理
xtr115採用so－8小型化封裝，其內部電路框圖及基本應用電路如圖1所示。u＋為電源端，接環路電源。uref為2.
5v基準電壓輸出端。ii端接輸入電流。iret為基準電壓源輸出電流和穩壓器輸出電流的返回端，可作為輸入電路的公共地。
out為4～20ma電流輸出端。ureg為＋5v穩壓器的輸出端。b和e端為外部功率管的介面，分別接功率管的基極（b）和發射極（e）。
功率管的集電極（c）接u＋端。晶元內部主要包括輸入放大器（a），電阻網路，輸出電晶體（vt1），2.5v基準電壓源和＋5v穩壓器。
rlim為內部限流電阻。外圍元器件主要有輸入電阻（ri），功率管（vt2），環路電源（us）和負載電阻（rl）。輸入電壓ui先經過ri轉換成輸入電流ii，再經過xtr115放大後從out端輸出4～20ma的電流訊號。
為減小失調電壓以及輸入放大器的漂移量，要求ui>0.5v。
應變橋電流變送器
由xtr115構成應變橋電流變送器的電路如圖2所示。將腳3視為公共地，由腳1給應變橋提供＋2.5v的電源電壓。
前置放大器採用tl061型單運放（亦可採用opa2277型雙運放，僅用其中的乙個運放），由＋5v穩壓器單獨給運放供電。ri為20kω輸入電阻，c為降噪電容，vt為外部npn功率管，可選2n4922，tip29c或tip31b等型號。以2n4922為例，其主要引數為uceo=60v，icm=1a，pcm=30w。
該電路的工作原理是當試件受力時，應變橋輸出的電壓訊號首先經過前置放大器放大成0.8～4v的輸入電壓ui，再通過ri轉換成40～200μa的輸入電流ii，最後經xtr115放大100倍後獲得4～20ma的電流。
需要指出，xtr115只能配npn功率管，不能配mos場效應功率管。外部功率管應滿足xtr115對電壓、電流的要求，使用中還須給功率管裝上合適的散熱器。
保護電路的設計
保護電路應兼有反向電壓保護與正向過壓保護兩種功能。xtr115的保護電路如圖3所示。反向電壓保護電路由二極體整流橋vd1～vd4組成，可防止因將環路電源的極性接反而損壞晶元。
整流二極體可選用1n4148型高速矽開關二極體，其主要引數為urm=75v，id=150ma，trr=4ns。採用橋式保護電路之後就不用再考慮環路電源的極性，因為，無論us的極性是否接反，它總能保證u＋端接得是正電壓。鑑於在任何時刻整流橋上總有兩隻二極體導通，因此，在計算環路電壓uloop時須扣除兩隻矽二極體的正向壓降（約為1.
4v），由式（2）確定。
uloop=us－iorl－1.4（2）
過壓保護電路採用乙隻1n4753a型穩壓管，其穩定電壓為36v，穩定電流為7.0ma。當環路電壓過高時就被鉗位到36v。
實驗證明，即使環路電壓達到65v，xtr115也不會損壞。為了改善瞬態過壓保護特性，還可採用motorola公司生產的p6ke39a型瞬態電壓抑制器（其英文縮寫為tvs，亦稱瞬變電壓抑制二極體）來代替穩壓管。p6ke39a的鉗位電壓ub=39v，鉗位時間僅為1ns，其效能遠優於齊納穩壓管。
配j型熱電偶的電流變送器電路
由xtr101構成帶冷端溫度補償功能的j型熱電偶輸入電路，如圖4所示。該電路可將溫度訊號轉換成4～20ma的電流訊號。rs為滿量程（span）設定電阻，其電阻值由式（3）確定。
rs=40/[（δio/u1）-0.016]（3）
式中：δio=20ma－4ma=16ma。
例如，當ui=100mv時，由式（3）不難算出，rs=278ω。rs的引線應盡量短，以減小干擾。當rs=∝時，uimax=1v。
rp為調零電位器，在0℃下調整rp可使io=4ma。冷端溫度補償電路由二極體vd1，分壓電阻r1和r2組成，r1及r2均採用精密金屬膜電阻。
j型熱電偶在－200℃～＋750℃測溫範圍內的平均溫度係數αt=＋51.70μv／℃。矽二極體正向壓降的溫度係數αd≈－2.1mv/℃，經過r1和r2分壓後
αd′=αd·[r1/（r1+r2）]=－2.1×[51/（2×103+51）]=－52μv／℃≈－αt
因為αd′與αt的大小相等而方向相反，二者又分別接到xtr101的負輸入端和正輸入端上，所以在室溫下二者能互相抵消，從而實現了冷端溫度（即環境溫度）補償，使溫差熱電勢僅僅與被測溫度有關（e=αtt），不受環境溫度變化的影響。xtr101能輸出兩路1ma激勵電流，分別接j型熱電偶和電阻分壓器。反向電壓保護電路由vd2組成，當us接反時vd2截止，電源不通。
正常工作時vd2導通，環路電壓uloop=us－iorl－0.7v。
電流變送器技術引數：
●精度：優於0.5％ ；
●非線性失真：優於0.5％；
●額定工作電壓vcc：＋24v±20％ ，極限工作電壓：≤35v ；
●電源功耗：靜態4ma，動態時相等於環路電流，內部限制25ma＋10％；
●額定輸入：5a……1ka（42個規格）；
●穿孔穿芯圓孔直徑：9、12、20、25、30mm；
●輸出形式：兩線制dc4～20ma；
●輸出電流溫漂係數：≤50ppm/℃；
●響應時間：≤100ms；
●輸入/輸出絕緣隔離強度：ac3000v / 1min、1ma；
●輸出負載電阻：rlmax ≤ （vcc-10v）/ 20ma
●輸入過載保護：30倍1min；
●輸出過流限制保護：內部限制25ma＋10％；
●兩線埠瞬態感應雷與浪湧電流tvs抑制保護能力：tvs抑制衝擊電35a／20ms／1.5kw；
●兩線埠設定有＋24v電源反接保護；
●輸出電流設定有長時間短路保護限制；內部限制25ma＋10%；
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1引言在工業自動化生產中，差壓變送器用於壓力壓差流量的測量，得到了非常廣泛應用，在自動控制系統中發揮重要的作用。隨著石化 鋼鐵 造紙 食品 醫藥企業自動化水平的不斷提高,差壓變送器的應用範圍越來越廣泛，生產中遇到的問題也越來越多，加之安裝 使用 維護員的水平差異，使得出現的問題不能迅速解決，一定程度...
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作者 rongqian 日期 2008 06 15 字型大小 小中大 壓力變送器是工業實踐中最為常用的一種感測器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉及水利水電 鐵路交通 智慧型建築 生產自控 航空航天 軍工 石化 油井 電力 船舶 工具機 管道等眾多行業，下面就簡單介紹一些常用壓力變送器的原理及其應用...
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