一体化热电偶温度变送器
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。
热电阻温度变送器的工作原理【附图】
热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热是阻的测量度是比较高的，它不广泛应用于工业测温，而且被制成的基准仪。
1、热电阻测温原理及材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2、热电阻的类型1）普通型热电阻从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，小可达φmm。
与普通型热电阻相比，它有下列优点：体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；机械性能好、耐振，抗冲击；能弯曲，便于安装使用寿命长。
3）端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。
它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
扩展资料：温度变送器的工作原理：温度变送器的工作原理是：通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度，一般测量精度较高。
在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差。
温度变送器一般由测温探头，即热电偶或热电阻传感器和两线制固体电子单元组成。
采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。
温度变送器广泛应用于工业、农业、商业等部门。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量-153℃以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计等。
温度变送器的维护：1、通电情况下，严禁打开电子单元盖和端子盖，允许进行外观检查：检查变送器，配管配线的腐蚀、损坏程度以及其它机械结构件的检查。
温度变送器的调试及故障判断
二、温度变送器
热电阻（RTD）
1、热电阻温度计是基于金属导体或半导体电阻值与温度之间呈一定函数关系的原理实现温度测量的。金属导 体电阻与温度的关系一般可以表示为： Rt=Rt0｛1+a(t—t0)｝
式中 Rt 为温度为t时的电阻值
Rt0为温度为t0时的电阻值 a为电阻温度系数，即温度每升高1℃时电阻相对变化量，PT100一般为0.39/100 一般金属材料的电阻与温度的关系是非线性的，但是，在某一范围内，可以近似为一个常数，电阻与温度的函数关 系确定了，就可以通过测量至于测温对象之中并与测温对象达到热平衡的热电阻的阻值而求得被测温度了。 2、热电阻是利用是利用金属丝（例如铂丝、铜丝）的电阻随温度的变化工作原理工作的。 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确 度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 (1)．热电阻材料 热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造 热电阻。 (2)．热电阻测温系统的组成 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致 ②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。
二、温度变送器
一体化防爆热电阻：
二线制输出4-20mA，抗干扰能力强；
二、温度变送器
二、温度变送器
一体化温度变送器接线图
显示模块
4 _ 3
近250欧姆电阻
+
2
1
显示、记 录、调节 及微机系 统
+
PT 10 0 电阻欧 姆信号
-
变送模块
17-42VDC 现场 控制室
温度变送器如何校零
温度变送器如何校零
热电偶温度变送器是怎样调零的？
1、接通支流毫伏信号源，加入相应于满度毫伏数5%的信号电压，调节零点迁移电位器，是变送器输出为0.5毫安左右，初调不必太准。
2、需要迁移零点时，查出相应迁移温度值对应的毫伏值作为零点，再加上所需量程的5%的毫伏数，调节迁移电位器，使变送器的输出为0.5毫安左右。
温度变送器怎样校准
在工业自动化生产过程中，温度是个很重要的被控变量，温度控制的好与坏会直接影响产品质量，因此对温度测量的准确性和科学性要求大大提高。
由于实际测温中，诸多因素的影响，都会导致温度失真，那幺温度的校准是不可或缺的实施措施。
要用特殊的校准仪器，与温度变送器连接。
首先进行零点校验，用校准仪器输入零度，看变送器的显示与标准给定值是否一致，否，则将变送器调零螺钉调至与给定值零度一样。
其次量程校验，用校准仪器输入温度上限值，看温度变送器显示温度是否一致，否，则将变送器调量程螺钉调至与给。
YTA一体化温度变送器规格型号
ＹＴＡ一体化温度变送器规格型号YTA 系列一体化温度变送器的型号和规格代码由3部分构成，写成3行。
YTA HR 型号基本规格代码描述YTA110YTA310YTA320••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••• 配YTA110型温度变送器配YTA310型温度变送器 配YTA320型温度变送器 输出信号-D ••••••••••••••••••••••••-E •••••••••••••••••••••••••-F •••••••••••••••••••••••••4- 20mA DC 输出, BRAIN 通信协议4 - 20mA DC 输出, HART 通信协议数字通讯（基金会现场总线）*1—A ••••••••••••••••••••••总为 A 电气接口0••••••••••••••••••••2••••••••••••••••••••3••••••••••••••••••••4••••••••••••••••••••G1/2内螺纹1/2 NPT 内螺纹Pg13.5内螺纹M20内螺纹内置显示器D•••••••••••••••N•••••••••••••••数字指示仪 无安装支架B••••••••••••D•••••••••••N•••••••••••SUS304 不锈钢2”管水平安装 *2SUS304 不锈钢2”管垂直安装 *2无选项规格/ □ 选项规格*1：仅适用于YTA320，现场总线通讯参照GS 01C50T02-00E 。
*2：若用于平板安装，请准备螺栓和螺母。
项目描述代码避雷器电源电压: 10.5~ 32 V DC ，允许电流:最大6000A (1×40us), 重复1000A(1×40μs)100次A 涂漆涂层改变环氧树脂烤漆X1颜色改变仅放大器外壳蒙塞尔标记代码：N1.5 ，黑P1蒙塞尔标记代码：7.5BG4/1.5，翡翠绿P2金属银P7校验单位ºF/ºR 单位D2变送器故障输出低信号*1输出低信号： -5 %，≤ 3.2 mA DC 。
温度变送器工作原理
温度变送器工作原理
1温度变送器概述
温度变送器是一种常用的电气控制设备，它的主要作用是将测量到的温度信号转换成标准的输出信号，以便于控制系统进行处理和操作。
2温度变送器的组成和原理
温度变送器主要由温度传感器、信号转换器和输出电路组成。
其中，温度传感器通过接触或近距离探测方式测量物体温度并转换成电信号，然后信号转换器对电信号进行放大、线性化、滤波处理，最终输出标准的工业信号（一般为4-20mA）。
这样，测量到的温度信号就可以与其他设备的信号集成在一起，方便进行信息处理和控制。
3温度变送器的工作流程
温度变送器的工作流程一般如下：
1）温度传感器进行温度测量；
2）温度信号经过条件处理，由模拟电路转换成标准的输出信号；
3）经过模拟信号的传输和处理，输出电路将信号送达控制系统终端；
4）控制系统按照设定的工作要求进行控制操作。
4温度传感器的种类
温度传感器主要分为热电偶、热电阻和半导体三种类型。
其中，热电偶测温范围广、响应快、稳定性好，适用于高温度测量；热电阻测温精度高、温度范围较窄，适用于低温度测量；半导体测温范围窄、响应快，适用于局部的温度测量。
5温度变送器的应用领域
温度变送器的应用领域广泛，既可以用于工业生产领域、也可以应用于家电、汽车、医疗等领域。
在工业生产中，可以用于测量温度、湿度、水位等，实现对生产过程的实时控制和监测；在家电、汽车、医疗领域，则可用于温度控制等方面。
SBW系列温度变送器-说明
1.采用硅橡胶或环氧树脂密封结构,因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场境中安装使用;2.现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用,直接输出4～20mA 、0～10 mA 、的输出信号。
这样既节约了昂贵的补偿导线费用,又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力;3.热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能;4.精度高、功耗低，使用环境温度范围宽,工作稳定可靠;5.适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构,也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用;6.智能型温度变送器可通过HART 调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC 机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护等功能;7.智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向,并可显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例;概述SBW 系列热电偶、热电阻温度变送器是DDZ 系列仪表中的现场安装式温度变送器单元，与工业热电偶、热电阻配套使用，它采用二线制传输方式（两根导线作为电源输入和信号输出的公用传输线）。
将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA 、0-10 mA 、的输出信号。
该变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。
它作为新一代测温仪表可广泛应用于冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门。
主要特点：1、 输入信号：热电偶：K 、E 、J 、B 、S 、T 、N 。
热电阻： Pt100、Cu100、Cu50（三线制、四线制）。
智能型温度变送器的输入信号可通过PC 机或手持器任意设置；2、 输出信号：在量程范围内输出4～20mA 直流信号，与热电偶、热电阻的输入信号成线性或与温度成线性。
智能型温度变送器输出4～20mA 直流信号同时叠加符合HART 标准协议通信信号；隔离式温度变送器，输入与输出相隔离，隔离电压0.5K V ，增加了抗共模干扰能力，更适合于计算机连网使用；3、 基本误差：0.5%FS 、0.2%FS 、智能型0.2%FS ；4、 接线方式：二线制、三线制、四线制；5、 显示方式：四位LCD 显示现场温度，智能型四位LCD 可通过PC 机或手持器设定使之显示现场温度、传感器值、输出电流和百分比例中的任一种参数；6、工作电压：普通型12V ～35V ，智能型12V ～45V ，额定工作电压为24V ；7、允许负载电阻：500Ω（24VDC 供电）；极限负载电阻R （max ）=50(Vmin-12), 例如在额定工作电压24V 时，负载电阻可在0-600Ω范围内选择使用。
MCT系列温度变送器使用说明书
MCT系列温度变送器使用说明一、产品概述MCT系列温度变送器是一种廉价精巧的24VCD供电、二线或三线制输出的变送器，主要分为模块式，导轨式，壁挂式安装三种。
产品采用集成电路，将热电阻或热电偶的信号放大并转换成4-20mA（国际标准二线制）电流信号或0-5V、0-10V（非标三线制）电压信号输出。
模块式电流输出型变送器有如下特点：可方便直接安装在传感器接线盒内，可远传（最大1000m）、精度高、抗干扰、稳定性好，导轨式可密集安装，壁挂式可挂于室内墙壁。
该系列产品已广泛应用于工业控制各领域。
二、工作原理温度传感器受温度影响产生电阻或电势效应，经转换产生一个电压信号。
此信号经仪用运放放大后送出与量程相对应的4-20mA电流信号或0-5V、0-10V电压信号。
三、主要技术性能1、热电阻测量范围：Pt100：-100~600℃；Cu50：-50~50℃，可输出4-20mA，0-5V，0-10V2、热电偶测量范围：0-1300℃，可输出4-20mA等信号3、测量精度：热电阻：±0.2%,±0.3% 热电偶：1% 冷端补偿精度±2℃/60℃4、温度漂移：精品级温漂＜±0.01%/℃，年漂移＜±0.5%；普通工业级温漂＜±0.025%℃5、工作温度：-20~70℃6、供电电压：24VDC±10%（4-20mA电流型变送器最低工作电压需要10V，余下可供负载使用），电压输出型的供电电压高出输出电压4V即可工作（如0-5V，9V供电即可），一般分为12V及24V两种供电，定购时须申明7、负载能力：（4-20mA电流型）0~500欧姆，电压变化影响＜±0.015%/V，电压型最大输出电流＜3mA8、环境湿度：＜85%且无腐蚀性9、变送器内设有TVS（30V/1.5A），26mA过流保护四、型号命名与含义型号类型分度号级别（P-工业；Z-精品）MCT80AR 模块（热电阻）Pt100，Cu50 P，ZMCT80AC 模块（热电偶）K PMCT80D-R 导轨式安装（热电阻）Pt100(25mm-35mmDIN导轨非隔离型) P，ZMCT80D-C 导轨式安装（热电偶）K（25mm-35mmDIN导轨非隔离型）PMCT80B 壁挂型一体化（Pt100）测温范围-50—70℃PMCT80Y/X 数显一体化4-20mA型变送器P五、使用与校准1、安装与接线变送器系统联接图1所示，24VDC通过屏蔽电缆给变送器供电，24V的正极接变送器的“+”极，“—”输出4-20mA，接各种数显表输入的“+”端或计算机的取样电阻，数显表输入的“—”端与24V负极共地。
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一体化热电偶温度变送器
概述
一体化热电偶温度变送器是一种集热电偶信号采集、测量和电信号输出等功能于一体的温度变送器。
它主要由仪表头、转换电路、数字化部分和输出部分组成。
一体化热电偶温度变送器常常用于工业自动化领域的温度测量和控制中。
原理
热电偶温度传感器根据热电效应转化被测温度为电信号，即热电偶电动势。
一体化热电偶温度变送器用于将热电偶信号转换为标准的电流输出信号，方便将其送到显示仪表、记录仪或控制器中进行处理。
一体化热电偶温度变送器通过放大器将热电偶产生的微弱电信号放大到合适的范围。
然后，将放大后的电信号通过硬件和软件电路转换成标准信号进行输出，以便连接到其他设备中。
设计
一体化热电偶温度变送器的设计主要根据以下几个方面：
1. 精度和稳定性
在热电偶温度传感器中，信号放大精度和稳定性是关键因素。
因为这将最终影响标准信号的精度和稳定性。
因此，在设计一体化热电偶温度变送器时，必须考虑计算和校准的精度和稳定性，以保持信号精度和稳定性。
2. 工作环境
在实际的工业环境中，可能存在一些极端条件，例如高温、低温、振动、潮湿等情况。
因此，一体化热电偶温度变送器必须能够在不同的环境下工作，并且必须符合相应的工业标准。
3. 电源和输出
一体化热电偶温度变送器通常以4-20mA的电流输出信号形式输出。
它可以使用24VDC或220VAC电源供电。
当热电偶温度传感器的电信号经过一系列的转换和处理后，其输出电流会随着温度的变化而变化。
4. 安装和运行
一体化热电偶温度变送器可以安装在不同位置，例如管道、板、壳等。
用户可
以通过参数设置和校准来实时监测被测温度值。
一体化热电偶温度变送器通常具有易于操作的用户界面，用户可以通过操作界面进行参数设置和调整。
应用
一体化热电偶温度变送器广泛应用于各种工业自动化领域的温度测量和控制中，例如：
•石油和化学工业
•汽车制造业
•电力工业
•冶金和钢铁工业
•食品和饮料工业
此外，一体化热电偶温度变送器还可以应用于各种不同的自动控制系统中，例
如数据采集、PLC、DCS等自动控制系统。
结论
一体化热电偶温度变送器是一种高精度、高稳定性、易安装和易操作的温度变
送器。
它可以在各种工业环境中进行温度测量和控制，具有广泛的应用前景。