热电偶温度变送器课程设计
热电偶温度变送器课程设计
课程设计大纲学院名称课程名称开课教研室执笔人审定人修（制）订日期山东轻工业学院课程设计任务书一、主要内容设计一个带冷端补偿的温度变送器。
其中我们用K型热电偶作为感温元件，用Gu作为冷端的自动补偿电路的元件，使冷端工作在一个易于计算的环境下，用100XTR101把传感器的电压信号放大并自动地变换成标准电流信号。
并通过对输出电压的测量实现对温度的测量。
二、基本要求（1）设计测量温度范围-100～500°C的热电偶传感器。
（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题。
（3）有电路图（protel绘制），选型与有关计算，精度分析等。
（4）采用实验室现成的热电偶进行调试。
（5）完整的实验报告。
三、主要参考资料：赵广林. protel99电路设计与制版.北京：电子工业出版社，2005程德福,王君.传感器原理及应用.北京：机械工业出版社，2007完成期限：自2010 年12 月27 日至2010年12 月31 日指导教师：教研室主任：目录一、设计目的目的 (4)二、课程设计的任务要求 (4)三、课程设计的基本原理 (4)1、热电偶测温原理 (4)2、变送器原理框图 (4)四、课程设计的主要内容 (5)1、热电偶的选择 (5)2、设计构架 (6)3、具体电路的设计 (7)五、课程设计的心得与体会 (12)六、参考文献 (12)附图 PCB布线图 (13)热电偶温度变送器设计一、课程设计的目的1、掌握热电偶的结构、工作原理及正确选择。
2、了解变普通送器的结构及简单应用。
3、通过设计增加对所学知识的灵活掌握和综合应用能力。
二、课程设计的任务要求任务要求：（1）设计测量温度范围-100~500℃的热电偶传感器（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题（3）有电路图（PROTEL绘制），选型与有关计算，精度分析等（4）采用实验室现成的热电偶进行调试三、课程设计的基本原理1、热电偶测温原理：下图为热电偶测温原理图，热电偶的热端与被测物体接线，温度为t。
热电偶测温仪课程设计论文
微机化仪表课程设计说明书毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要本设计简要介绍了热电偶测温仪的测温原理、所用的硬器件结构与工作原理，并对其进行了硬件设计和软件设计，然后对其最终显示做了试验。
通过测定，验证测温仪的误差大小，以便可以工程使用。
该测温仪是以AT89C51单片机为核心，由热电偶测量温度，并对其进行冷端温度补偿。
热电偶温度变送器-传感器课程设计
齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器课程设计指导教师孙凯院（系）电气学院专业班级测控13-2学生姓名吴海旺学号201302051056设计日期2016.3.4课程设计题目热电偶温度变送器课程设计一、主要内容设计一个带冷端补偿的温度变送器。
其中我们用K型热电偶作为感温元件，用100Gu作为冷端的自动补偿电路的元件，使冷端工作在一个易于计算的环境下，用XTR101把传感器的电压信号放大并自动地变换成标准电流信号。
并通过对输出电压的测量实现对温度的测量。
二、基本要求（1）设计测量温度范围-100～500°C的热电偶传感器。
（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题。
（3）有电路图（protel绘制），选型与有关计算，精度分析等。
（4）采用实验室现成的热电偶进行调试。
（5）完整的实验报告。
三、主要参考资料：赵广林.protel99电路设计与制版.北京：电子工业出版社，2005程德福,王君.传感器原理及应用.北京：机械工业出版社，2007目录一、设计目的 (3)二、课程设计的任务要求 (3)三、课程设计的基本原理 (3)1、热电偶测温原理 (3)2、变送器原理框图 (4)四、课程设计的主要内容 (4)1、热电偶的选择 (5)2、设计构架 (5)3、具体电路的设计 (7)五、课程设计的心得与体会 (12)六、参考文献 (13)七、附图热电偶测温电路 (14)热电偶温度变送器设计一、课程设计的目的1、掌握热电偶的结构、工作原理及正确选择。
2、了解变普通送器的结构及简单应用。
3、通过设计增加对所学知识的灵活掌握和综合应用能力。
二、课程设计的任务要求任务要求：（1）设计测量温度范围-100~500℃的热电偶传感器（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题（3）有电路图（PROTEL绘制），选型与有关计算，精度分析等（4）采用实验室现成的热电偶进行调试三、课程设计的基本原理1、热电偶测温原理：下图为热电偶测温原理图，热电偶的热端与被测物体接线，温度为t。
温度变送器的设计.
东华理工大学长江学院控制仪表及装置课程设计报告课题名称：温度变送器的设计******学号：************班级：1130202专业：自动化指导老师：***2014 年06月16日目录一、引言 (3)二、温度变送器的作用及组成框图 (3)三、温度变送器电路的设计 (4)1、输入电路 (4)2、电压放大电路 (5)3、功率放大电路 (5)4、隔离输出 (6)5、直流-交流-直流（DC/AC/DC）变换器 (7)6、热电阻温度变送器量程单元 (10)7、线性化原理及电路设计 (11)8、引线电阻补偿电路 (13)9、输出电路 (13)四、总电路 (16)五、课程设计总结 (17)六、参考文献 (18)一、引言目前在电厂测温系统中，有很大一部分设计是采用热电阻温度变送器，将温度信号转换成4～20mA的直流电流后再送到二次仪表或其它数据采集系统进行温度显示。
这样一来，每一个测温元件都需要一个温度变送器。
电阻温度变送器是热电阻温度传感器与变送器的完美结合，以十分简捷的方式把 -200~+600 ℃范围内的温度信号转换为二线制 4~20mA DC 的电信号传输给显示仪、调节器、记录仪、 DCS 等，实现对温度的精确测量和控制。
温度变送器是现代工业现场、科研院所温度测控的更新换代产品，是集散系统、数字总线系统的必备产品。
一体化热电阻温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。
二、温度变送器的作用及组成框图变送器的作用是分别将各种工艺变量（如温度、压力、流量、液位）和电、气信号（如电压、电流、频率、气压信号等）转换成相应的统一标准信号。
图2-1 温度变送器结构方框图图2-2变送器构成原理图三、温度变送器电路的设计1、 输入电路保护电路的设计所采用的输入电路和乘法运算器里的输入电路相一致，其结构图如图3-1所示。
图3-1 输入电路输入电路的作用是从输入信号中减去与运算无关的1V 电压，并将以0V 为基准的信号移至以电平B U 为基准。
温度变送器
课程设计课程名称测控电路题目名称 Pt100温度变送器设计学生学院计算机科学学院专业班级学生指导教师课程设计报告一、实验要求：设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器，要求其温度变化范围为0℃-400℃,输出为0.3V-1.5V,精度为5％，在此基础上构成一个输出为4mA-20mA 的电流源。
二、实验原理：1.同相放大及差分放大部分：Uo2.电压跟随器：)21(9)49(2121499112212R R R R R R Uo R R R Uo R R R +⨯+⨯⨯=+⨯=+⨯则：对同相放大器有：1110122211R R R Uo +⨯=-对电压跟随器有：)21(68685785771657712Uo Uo R R Uo R R R R R UoR R R Uo R R R R Uo Uo -⨯==-+⨯=+⨯-则：因对差分放大电路有：3.电流源电路：UoUo16100)1317(171412)100(121412100R i R R R R R i Uo R Uo R R iUo i -++--++-=三、元件清单：四、资料准备：热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 。
式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 。
式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上 ），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
基于单片机的热电偶变送器的设计
本科毕业设计说明书基于单片机的热电偶变送器的设计THE RMOCOUPLE TRANSMITTER DESIGN BASED ONMCU学院（部）：专业班级:学生姓名：指导教师：2013年 6月5日基于单片机的热电偶变送器的设计摘要温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
本论文主要由智能温度测量仪表的硬件设计、软件设计两个部分组成。
在本论文中，首先设计了智能温度测量仪表的硬件。
智能测温仪表硬件电路由五个主要部分组成:单片机、A/D转换器、信号处理电路、液晶显示电路及键盘输入。
分别介绍了各组成部分的主要所用芯片，并设计了其接口电路。
整个软件设计中主要包括系统主程序的设计、键盘显示子程序以及中断等模块，测温程序适用于AT89S51单片机。
分析了S-型热电偶的基本原理，设计了S-型热电偶的测温电路，采用数字温度传感器AD590解决了S型热电偶的冷端补偿问题。
在智能仪表的设计中,由于采用了单片机技术,使得硬件电路大大简化,而其软件的强大功能又使仪表的性能得到了明显提高,功能的扩展也变得十分方便。
关键词：AT89S51单片机，温度传感器，热电偶THE RMOCOUPLE TRANSMITTER DESIGN BASEDON MCUABSTRACTTemperature measurement is an important part of modern testing technology, plays a key role in ensuring product quality, energy conservation and production safety.The paper consists of hardware design, the software design of intelligent temperature measuring instrument is composed of two parts. In this thesis, we design the intelligent temperature measuring instrument hardware. The hardware circuit of intelligent instrument is composed of five main parts: microcontroller, A/D conversion, signal processing circuit, display circuit and the keyboard input. Introduced the components of the main chip, and the design of its interface circuit. Mainly includes system main program of the software design, the design of keyboard and display subroutine and interrupt module, temperature measurement program for AT89S51 microcontroller. Analysis of the basic knowledge of the S- type thermocouple thermocouple type S-, circuit design, the use of digital temperature sensor AD590 to solve the problem of S type thermocouple cold end compensation.In the design of intelligent instrument, because of the use of single-chip technology, which greatly simplify the hardware circuit, and the powerful function of the software is the instrument performance is improved, the expansion of the function also is very convenient.KEYWORDS: AT89S51 microcontroller, temperature sensor, thermocouple目录摘要（中文） (I)摘要（外文）........................................ 错误!未定义书签。
PT100温度变送器设计课程设计讲解
江汉大学物理与信息工程学院课程设计报告课题名称：PT100温度变送器设计专业：测控技术与仪器班级：B13072021姓名：**指导教师：***2015年11月20日课程设计报告题目：PT100温度变送器设计一、实验要求：1.设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器，要求其温度变化范围为0℃-400℃,经电压放大后为0.5-2.5V，经V/I转换成4~20mA输出2.电路的设计，以及理论推导3.实验数据及分析4.报告包括以下部分：一、该设计要达到的目的（掌握基本放大电路、信号转换电路的设计以及实际动手的能力培养）；二、各功能块的设计、计算；三、实验数据的处理、分析线性度等；四、设计的结论及体会。
报告不少于3000字，参考文献不少于5篇，每组必须独立完成，不得抄袭，若有抄袭现象，一律以不及格处理二、实验原理：三、实验资料四、实验内容：五、实验总结：经过将近两天的测控电路课程设计，我们小组终于在范志顺老师的指导下完成了PT100温度变送器的课程设计，通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关测控电路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵，虽然与老师的要求有一定的差距，但我还是很高兴的。
我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这几天日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
PT100温度变送器设计课程设计讲解
Jianghan University江汉大学物理与信息工程学院课程设计报告课题名称：PT100温度变送器设计专业：测控技术与仪器I ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1班级：B13072021姓名:罗洪日月20112015年课程设计报告温度变送器设计PT100题目：一、实验要求：1•设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器，要求其温度变化范围为0C-400C，经电压放大后为0.5-2.5V，经V/I转换成4~20mA输出2•电路的设计，以及理论推导3•实验数据及分析4.报告包括以下部分：一、该设计要达到的目的（掌握基本放大电路、信号转换电路的设计以及实际动手的能力培养）；二、各功能块的设计、计算；三、实验数据的处理、分析线性度等；四、设计的结论及体会。
报告不少于3000字，参考文献不少于5篇，每组必须独立完成，不得抄袭，若有抄袭现象，一律以不及格处理---------------- 学资学习网-----------------实验原理:三、实验资料热I”阳PTIOOffj分廐衣4^34 A aA 3编：轴JfI f lw u M 普脚连接图（俯觇用）■入2TOUT1 kJ!4 [4OUT 1IN- 2 1J |4iK- 1IN+a 12 |4IK+ VCC4 11 GND 2IN+s10 I31H+ 22 6 & I3IN-2OUT [ 7呂 ]3OUT(TOP VIEW)<ci四、实验内容:只八I RrtJZZ3ZZ从儿M - 艮卩 M Q -ho])= q 人石帼 d 亘LL 211 丄口— Lb 匾2丛J2邑丄皿nuutillW —山訂仏沁*占烁Ui/VAw 人g r ,i i gg五、实验总结：经过将近两天的测控电路课程设计，我们小组终于在范志顺老师的指导下完成了 PT100臥1认1讯Wi卜人內 0SZLot 川j 丄X Ln L ki □k M [2.50 12 1 ■ _■ * ・ - ・ • ・ 、4l - —仏i 时冈E KUtrMsi 仰 叫 如 加* *44恥伍温度变送器的课程设计，通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关测控电路方面的知识， 在设计过程中虽然遇到了一些问题， 但经过一次又一次的思考， 一遍又一遍的检查终于找出了原 因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
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课程设计大纲学院名称课程名称开课教研室执笔人审定人修（制）订日期山东轻工业学院课程设计任务书一、主要内容设计一个带冷端补偿的温度变送器。
其中我们用K型热电偶作为感温元件，用Gu作为冷端的自动补偿电路的元件，使冷端工作在一个易于计算的环境下，用100XTR101把传感器的电压信号放大并自动地变换成标准电流信号。
并通过对输出电压的测量实现对温度的测量。
二、基本要求（1）设计测量温度范围-100～500°C的热电偶传感器。
（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题。
（3）有电路图（protel绘制），选型与有关计算，精度分析等。
（4）采用实验室现成的热电偶进行调试。
（5）完整的实验报告。
三、主要参考资料：赵广林. protel99电路设计与制版.北京：电子工业出版社，2005程德福,王君.传感器原理及应用.北京：机械工业出版社，2007完成期限：自2010 年12 月27 日至2010年12 月31 日指导教师：教研室主任：目录一、设计目的目的 (4)二、课程设计的任务要求 (4)三、课程设计的基本原理 (4)1、热电偶测温原理 (4)2、变送器原理框图 (4)四、课程设计的主要内容 (5)1、热电偶的选择 (5)2、设计构架 (6)3、具体电路的设计 (7)五、课程设计的心得与体会 (12)六、参考文献 (12)附图 PCB布线图 (13)热电偶温度变送器设计一、课程设计的目的1、掌握热电偶的结构、工作原理及正确选择。
2、了解变普通送器的结构及简单应用。
3、通过设计增加对所学知识的灵活掌握和综合应用能力。
二、课程设计的任务要求任务要求：（1）设计测量温度范围-100~500℃的热电偶传感器（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问题（3）有电路图（PROTEL绘制），选型与有关计算，精度分析等（4）采用实验室现成的热电偶进行调试三、课程设计的基本原理1、热电偶测温原理：下图为热电偶测温原理图，热电偶的热端与被测物体接线，温度为t。
A图1 热电偶测温原理图电偶是一种感温元件，是一种仪表。
它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势。
热电偶的冷端放在冰水混合液中，整个回路的电动势由右边的毫伏表读出，以此读数查表即可得热端被测物体的温度。
但测温方法有很多缺点，如冷锻必须为0℃，电路电动势为毫伏级，不易测量等，故设计热电偶温度变送器。
该变送器将对冷端进行补偿，并将电动势值放大，其测温范围为-100～500℃。
2、变送器原理框图图2变送器原理框图四、课程设计的主要内容1、热电偶的选择热电偶是工业上广泛使用的温度传感器，它最大的优势就在于温度测量范围极宽，理论上从-270℃的极低温度到2800℃的超高温度都可以测量，并且实际应用中在600℃-2000℃的温度范围内可以进行最精确的温度测量。
在化工、石油、电力、冶炼等行业的自动化控制系统中热电偶发挥着对温度的监控作用。
热电偶主要有以下几种标准化的型号：⑴（S型热电偶）铂铑10-铂热电偶⑵（R型热电偶）铂铑13-铂热电偶⑶（B型热电偶）铂铑30-铂铑6热电偶⑷（K型热电偶）镍铬-镍硅热电偶⑸（N型热电偶）镍铬硅-镍硅热电偶⑹（E型热电偶）镍铬-铜镍热电偶⑺（J型热电偶）铁-铜镍热电偶⑻（T型热电偶）铜-铜镍热电偶本次课程设计选用（K型热电偶）镍铬-镍硅热电偶，此热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。
正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=90：10，负极（KN）的名义化学成分为：Ni：Si=97：3，其使用温度为-200~1300℃。
其主要特点：（1）K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中。
广泛为用户所采用。
（2）K型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛中。
2、设计构架（1）设计要求整套系统要求在-100～500℃范围对应输出4mA～20mA的电流型温度变送器。
在实际的工业化需求中，往往需要设计为标准信号的变送器，以便与仪表和后续接口电路兼容。
在输出为模拟信号时，有电压型和电流型两种变送器。
电压型变送器的输出为0～5v，虽然其在信号处理方面具有优势，但抗干扰能力较差，在远距离传输时信号衰减大，而电流型变送器却在这方面独具优势。
因此在工业实践中得以广泛应用。
通常，电流型变送器有输出0～20mA和4～20mA两种。
对于输出0～20mA的变送器，虽然电路调试及数据处理都比较简单。
但对于输出4～20mA的变送器，能够在传感器线路不通时，通过是否能检测到正常范围内的电流，判断电路是否出现故障，因此使用更为普遍。
（2）电路功能【1】温度补偿图 3 补偿电路当热电偶测温时，其冷端温度受环境变换影响较大，从而会影响最后测量的电信号。
为了能得到稳定的电信号，以便算出真实的待测温度，需要对热电偶的冷端进行温度偿。
【2】信号的放大热电偶测温的原理是基于热电转换效应。
虽然它集放热、转换为一体，能直接实现温度到电压的输出，但输出幅度很微小。
如K型热电偶的灵敏度为0.04mv/℃。
因此，对其信号必须进行放大。
【3】主要器件A、热电偶作为感温元件，采集温度信号；B、铜电阻作为补偿电阻，补偿热电偶的冷端温度；C、XTR101为小信号处理专用芯片，将输入的微弱信号放大后便于远端传输；D、RL负载电阻，便于电信号的测量。
3、具体电路的设计(1)XTR101信号调理芯片为了得到稳定的4mA~20mA的输出电流，我们选用常用的信号放大芯片XTR101。
XTR101通用型变送器单片模块电路，可把传感器的电压信号自动地变换成标准电流信号。
内含一个高精度的仪表放大器、一个电压/电流变换器和二个相同的1mA精密恒流源基准。
该电路失调电压低，最大为30uV，漂移小，最大为0.75uV/℃，外接元件可适于远程信号传输变换和热电偶、电阻温度计、热敏电阻以及应变计电桥登多种工作状态的变送器电路。
实际应用时，应在输出端外加一个功率管，使工作时的热源外移，以保证其工作稳定性。
传感器的电压信号由3、4脚输入，5、6脚外接电阻Rs可以调节输出满幅度，1、2、14脚外接电位器组成出示调零电路，10、11脚分别输出两个1mA恒流，可以用于传感器供电，8脚接电源正端（也且是环流注入端），7脚通过负载电阻RL接电源负极（也是环流信号输出端），12、8、9可外接功率管。
XTR101两线制变送器的优点是抗干扰能力很强，长期运转导致的压降、电机噪音、继电器、电力拖动装置、电器开关、电流互感器和工作设备电源的频繁切换启动均无影响。
它的工作温度范围为-40℃至80℃。
XTR101芯片电路图如图2所示，R1=1kΩ，R2=52.6Ω，R3=R4=1.25kΩ，Rs为调增益的电阻。
图4 XTR101芯片内部电路图(43)1V V EinI Rs Rs -==；(13)23V V I R -=；(14)34V V I R -=。
且412I I I =+;310.1;4I I mA I Ie =+=。
可导出：20.11250EinEinIe mA Rs =++ （1—1）又因为R1两端电压和R2两端电压相等，即52Ie R I R •=• 可求得：59I I Ie =⨯ 620I Ie = （1—2） 有上式可导出：400(0.016)4I Ein mA Rs=++(2)要点分析 【1】增益调节Rs为增益调节电阻，调节Rs可使输入电压Ein在从最小值变到最大值时使输出电流Io从4mA变到20mA。
即△I=16mA的输出电流。
需要注意的是：为使Io不超过20mA，当Rs=∞时，Ein不应超过1V，而当Rs减小时，Ein也应相应减小。
【2】输入偏置由于XTR101使用的是单电源，因此在正常工作时，信号输入端应加+5V左右的偏置电压。
该电压可利用2个内部参考电流源或其中之一通过一个电阻产生所需电压。
如图3中的R2。
由于2个输入端都存在直流偏压，这就相当于在放大器的输入端存在一个共模电压，XTR101的技术指标中已经包含了这部分误差。
图5 热电偶测温电路【3】零点调整XTR101可以把任何范围(小于1v)的电压信号变换为4～20mA的输出电流，它的任务就是在输入电压最小时使输出电流为4mA，即零点调整，也就是使零点能够上下偏移。
可利用图4中的电阻R3和1mA的内部参考电流源在R3上所产生的压降V3来作为偏移电压进行零点调整。
即调节R3，让其在V3=(V3)min时，使：Ein=V4-(V3)min=0。
【4】温度补偿当热电偶测温时，其冷端温度受环境变换影响较大，从而会影响最后测量的电信号。
为了能得到稳定的电信号，以便算出真实的待测温度，需要对热电偶的冷端进行温度补偿。
我们选用铜电阻作为补偿元件，是因为它在常温下具有很好的稳定性。
设热电势为E(t，t0)，若冷端温度t0变化t1后，热电势就变为E(t，t1)，即△E=E(t，t0)-E(t，t1)，铜电阻就是用于对随温度变化的△E进行自动补偿。
将铜电阻和热电偶的冷端一同置于室内环境温度下，将热电偶放入冰水混合液中。
调节R3使输入电压为0mV，而在其后的各温度点进行测量时，不再调节R3，虽然环境温度会变化，对热电偶有影响，但铜电阻的阻值也会随环境温度的变化而变化，导致其两端的电压改变，这种变化的电压就是用于抵消热电偶受温度变化影响的电势，从而达到补偿目的。
我们选用分度号为100的铜电阻，即在0℃时的电阻为100Ω，在100℃时的电阻为142.80Ω，所以铜电阻的敏感系数为△R/△t=42.8Q/100℃，在温度为t时刻时，铜电阻的阻值Cut=100Ω+(42.8Ω/100℃)t。
（3）各参数的选择计算【1】增益调节电阻因为设计要求，选择温度范围：-100℃～500℃。
当t=500℃时，Io=20 mA，RL选510Ω，所以URL=10.2V，这就需要调节Rs，即调节增益电阻。
当温度为0℃时，热电偶电压E为0 mV，灵敏度为：0.053mV/℃。
当温度为-100℃时，Io=4mA，Ein=0mV；当温度为500℃时，Io=20mA，Ein=31.8mV。
根据公式(1-1)：△Io=(40/Rs+0.016/Ω)△Ein又因为△Iomax=20mA-4mA=16mA，△Emax=31.8mV-0mV=31.8mV所以有16 mA=(40/Rs+0.016/Ω)31.8mV得Rs=77Ω【2】调零电阻和温度系数补偿电阻将热电偶的热端置于500℃的温度环境中，设此时环境温度为20℃。