专利名称：一种铂电阻和模拟电流变送电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业生产领域模拟传感器所配备的送变器，具体为一种具有钼电阻温度测量和4 20mA模拟电流测量能力并可进行测量通道选择的变送电路。
技术背景·[0002]工业生产过程的“仪表自动化”是当今工业发展的趋势，检测是生产过程的重要环节，它是实现自动调节和控制的基础。只有检测的信息精确、可靠，并达到工业生产的要求，才能作为计算参数或控制作用的参数再反馈到工业生产过程中去。在工业测量及控制方面，温度、压力、流量、热量等通用模拟量广泛采用钼电阻测量和4 20mA电流信号形式来传输。工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、流量等，都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上，这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。目前常用的一些模拟量变送器一般只具有钼电阻温度测量或4 20mA模拟电流测量功能，极少有兼容钼电阻温度测量和4 20mA模拟电流综合测量、并可以根据用户需求进行灵活通道选择的新型钼电阻和模拟电流变送电路。目前的很多模拟量变送器虽然测量路数可根据应用需求选择，但是一般不采用模块化方式，用户很难将模拟量变送器集成到自己的电路或机箱内，只能使用外置机箱方式，使用起来并不是很方便，而且价格昂贵，性价比较低。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种钼电阻和模拟电流变送电路。本实用新型涉及的一种钼电阻和模拟电流变送电路可将钼电阻温度转化为O 3. 3V线性电压和4 20mA线性电流，并且将4 20mA模拟电流转化为O 3. 3V线性电压和4 20mA电流环出，变送电路采用5V、12V、-12V供电，一线控制接口选择测量通道。本实用新型包括钼电阻测量电路、模拟电流测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路、电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口。所述的钼电阻测量电路包括第一芯片IC1、第二芯片IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12组成；第一芯片ICl为一个可调节基准源芯片，第一芯片ICl的6脚与地连接,第一芯片ICl的I脚、8脚与第一电阻Rl的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端连接；第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第二电阻R2的可变电阻端、第五电阻R5的一端连接；第三电阻R3的另一端与5V外部电源VCC5连接；第四电阻R4的另一端与钼电阻输入端PT100、第六电阻R6的一端连接；第五电阻R5的另一端与第二芯片IC2的6脚、第八电阻R8的一端连接；第六电阻R6的另一端与第二芯片IC2的5脚、第七电阻R7的一端连接；第七电阻R7的另一端接地连接；第八电阻R8的另一端与第二芯片IC2的7脚、第九电阻R9的一端连接；第九电阻R9的另一端与第二芯片IC2的3脚连接；第十电阻RlO的一端与第二芯片IC2的2脚、第i^一电阻Rll的一端连接；第十一电阻Rll的另一端与第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端与第二芯片IC2的I脚连接，输出钼电阻转换电压Vl ;第二芯片IC2的4脚与-12V外部电源VDD12连接；第二芯片IC2的8脚与12V外部电源VCC12连接；第一芯片ICl的2脚、3脚、4脚、5脚和7脚悬空。所述的模拟电流测量电路包括第三芯片IC3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、肖特基二极管Dl组成；肖特基二极管Dl的负极与5V外部电源VCC5、第十四电阻R14的一端连接；肖特基二极管Dl的正极与第十三电阻R13的一端连接并接地；第十三电阻R13的另一端与模拟电流输入端IIN、第十七电阻R17的一端连接；第十四电阻R14的另一端接地连接，第十四电阻R14的可变电阻端与第十五电阻R15的一端连接；第十五电阻R15的另一端与第三芯片IC3的2脚、第十六电阻R16的一端、第十八电阻R18的一端连接；第十六电阻R16的另一端接地连接；第十七电阻R17的另一端与第三芯片IC3的3脚连接；第三芯片IC3的8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，I脚与第二十电阻R20的一端连接；第十八电阻R18的另一端与第十九电阻R19的一端连接，第·十九电阻R19的另一端与第二十电阻R20的另一端连接，输出模拟电流转换电压V2。所述的测量通道选择电路包括第四芯片IC4和第五芯片IC5 ;第四芯片IC4的I脚与钼电阻转换电压Vl连接，4脚与和模拟电流转换电压V2连接，2脚和3脚连接在一起作为输出转换电压V0UT，7脚接地，14脚与5V外部电源VCC5连接，5脚与反向控制CB连接，13脚与外部控制端Control连接，6脚、8脚、9脚、10脚、11脚和12脚悬空；第五芯片IC5的7脚接地，14脚与5V外部电源VCC5连接，2脚与反向控制CB连接，I脚与外部控制端Control连接，3脚、4脚、5脚、6脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚悬空。所述的电压电流转换电路包括第六芯片IC6、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三i^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第一场效应管Tl、第二场效应管T2组成；12V外部电源VCC12分别与第二i^一电阻R21的一端、第二十四电阻R24的一端、第三十三电阻R33的一端、第三十八电阻R38的一端、第三十九电阻R39的一端连接；第三十八电阻R38的另一端与第六芯片IC6的7脚、第二场效应管T2的栅极连接；第三十九电阻R39的另一端与第二场效应管T2的漏极、第三十五电阻R35的一端连接；第二i^一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22的一端连接，第二十二电阻R22的另一端与第二十三电阻R23的一端、第六芯片IC6的2脚连接；第二十三电阻R23的另一端与第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端与第二十七电阻R27的一端连接，第二十七电阻R27的另一端与第二十八电阻R28的一端连接，第二十八电阻R28的另一端与第一场效应管Tl的源极、第三十电阻R30的一端连接；第三十电阻R30的另一端与第三i^一电阻R31的一端连接，第三i^一电阻R31的另一端与第三十二电阻R32的一端连接，第三十二电阻R32的另一端与第三十七电阻R37的一端、第三十六电阻R36的一端连接并接地连接；第二十四电阻R24的另一端与第二十五电阻R25的一端、第六芯片IC6的3脚连接，第二十五电阻R25的另一端与输出转换电压VOUT连接；第六芯片IC6的8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，I脚与第二十九电阻R29的一端、第一场效应管Tl的栅极连接；第二十九电阻R29的另一端接地；第三十三电阻R33的另一端与第三十四电阻R34的一端、第一场效应管Tl的漏极连接，第三十四电阻R34的另一端与第三十六电阻R36的另一端和第六芯片IC6的5脚连接；第三十五电阻R35的另一端与第三十七电阻R37的另一端和第六芯片IC6的6脚连接；第二场效应管T2的源极与第四十电阻R40的一端连接，第四十电阻R40的另一端作为输出转换电流IOUT。所述的电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口选用第一排针Pl和第二排针P2 ;第一排针Pl的I脚与5V外部电源VCC5连接，3脚接地GND连接，5脚与模拟电流输入端IIN连接，7脚与钼电阻输入端PT100连接，9脚与外部控制端Control连接；第二排针P2的2脚与12V外 部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，6脚与输出转换电流IOUT连接，8脚接地GND连接，10脚与输出转换电压VOUT连接；电压值输出接口包括输出转换电压VOUT和地GND，电流值输出接口包括输出转换电流IOUT和地GND，测量通道选择接口包括外部控制端Control和地GND，多电源供电接口包括5V外部电源VCC5、12V外部电源VCC12、-12V外部电源VDD12和地GND。本实用新型中的第一芯片IC1、第二芯片IC2、第三芯片IC3、肖特基二极管D1、第四芯片IC4、第五芯片IC5、第六芯片IC6、第一场效应管Tl、第二场效应管T2均米用成熟产品；第一芯片ICl为可调节基准源芯片，采用德州仪器公司的TL431 ;第二芯片IC2为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D ;第三芯片IC3为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D ；肖特基二极管Dl采用FAIRCHILD公司的1N4733A ;第四芯片IC4为模拟开关芯片，采用INTERSL公司的⑶4066 ;第五芯片IC5为反向器芯片，采用美国国家半导体公司的74HC04 ;第一场效应管Tl采用ST公司的IRF540，第二场效应管T2采用ST公司的IRF9540 ；第六芯片IC6为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D。与背景技术相比较，本实用新型综合钼电阻温度测量和4 20mA模拟电流测量能力，并可根据用户需求灵活进行测量通道选择，具有精度高、体积小、模块化、成本低、稳定性高等特点，使用非常方便，只需很少外部元件，直接就可以将本实用新型电路模块嵌入到实际系统中，实现钼电阻温度信号转换为标准电压和电流信号，4 20mA模拟电流转换为标准电压信号和环出信号，可以广泛应用于工业生产领域的温度、压力、流量、热量等常用量测量。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为图I中的钼电阻测量电路结构示意图；图3为图I中的模拟电流测量电路结构示意图；图4为图I中的测量通道选择电路结构示意图；图5为图I中的电压电流转换电路结构示意图；图6为图I中的电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和双电源供电接口结构示意图；图7为第一种钼电阻温度测量与理论值比较结果图；图8为第二种钼电阻温度测量与理论值比较结果图；[0020]图9为第一种4_20mA模拟电流测量与理论值比较结果图；图10为第二种4_20mA模拟电流测量与理论值比较结果图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图I所示，本实用新型主要由钼电阻测量电路I、模拟电流测量电路2、测量通道选择电路3、电压电流转换电路4、电压值输出接口 6、电流值输出接口 5、测量通道选择接口7和多电源供电接口 8组成。模拟电流测量电路、钼电阻测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路为本实用新型的核心部分，电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口为外围接口部分，主要由一些接插件构成。如图2所示，所述的钼电阻测量电路利用钼电阻将温度信号转化为阻值信号，再 利用恒定电流通过钼电阻，将阻值信号转化为电压信号，主要包括第一芯片ICU第二芯片IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12的阻值分别是1K，200，100，IK, 10K, 10K, 100K, 100K, 10K, 10K, 30K, 5K。第一芯片 ICl 采用德州仪器公司的可调节基准源芯片TL431，TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调分流基准源。第一芯片ICl的6脚接地，I脚、8脚与第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4连接，第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4连接的另一端分别与第二电阻R2的一个固定端、5V外部电源VCC5、钼电阻输入端PT100连接。第一芯片ICl结合外围电阻构成了一个恒流源电路，根据计算可得电流值为2. 27mA。第二电阻R2的另一个固定端与地连接，第二电阻R2的可调端与第五电阻R5的一端连接,第五电阻R5的另一端与第二芯片IC2的6脚连接；钼电阻输入端PT100与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第二芯片IC2的5脚和第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与地连接。通过恒流源电路转化过来的电压信号值很小不易检测，本实用新型通过差分放大器产生放大的差分电压信号。第二芯片IC2为ST半导体公司的运算放大器LM358D，LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，本实用新型采用正负12V双电源供电方式，8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，6脚与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端与第二芯片IC2的7脚连接；第二芯片IC2的7脚与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与第二芯片IC2的3脚连接；第二芯片IC2的2脚与第十电阻RlO和第i^一电阻Rll的一端连接，第十电阻RlO的另一端与地连接，第十一电阻Rll的另一端与第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端与第二芯片IC2的I脚连接，为钼电阻转换电压VI。第二芯片IC2的A部分IC2-A构成差分电路，第二芯片IC2的B部分IC2-B构成负反馈放大电路。如图3所示，所述的模拟电流测量电路通过电阻将模拟电流转换为电压值，然后通过负反馈放大电路进行电压放大，主要包括第三芯片IC3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、肖特基二极管D1。第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20的阻值分别为100，IK, 100K, 100K, 1K，50K，3K，IK 欧姆。肖特基二极管Dl 采用 FAIRCHILD 公司的 1N4733A,起保护作用，负极连接5V外部电源VCC5，正极连接地和第十三电阻Rl3的一端，第十三电阻R13的另一端连接模拟电流输入端IIN。第十四电阻R14的一个固定端连接5V外部电源VCC5,另一个固定端连接地,可调端连接第十五电阻R15的一端；第十五电阻R15的另一端连接第三芯片IC3的2脚和第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端与地连接；第十七电阻R17的一端与5V外部电源VCC5连接，另一端与第三芯片IC3的3脚连接。第三芯片IC3采用ST半导体公司的运算放大器LM358D，本实用新型采用正负12V双电源供电方式，8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，2脚与第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端与第十九电阻R19的一端连接，第十九电阻R19的另一端与模拟电流转换电压V2连接；第三芯片IC3的I脚与第二十电阻R20的一端连接，第二十电阻R20的另一端与模拟电流转换电压V2，构成了一个负反馈放大器。如图4所示，所述的测量通道选择电路包括第四芯片IC4和第五芯片IC5，第四芯片IC4为模拟开关芯片，采用INTERSL公司的⑶4066 ;第五芯片IC5为反向器芯片，采用美 国国家半导体公司的74HC04。第四芯片IC4的I脚和4脚分别与钼电阻转换电压Vl和模拟电流转换电压V2连接，2脚和3脚连接在一起作为输出转换电压VOUT，7脚接地，14脚接5V外部电源VCC5，5脚接反向控制CB，13脚接外部控制端Control ;第五芯片IC5的7脚接地，14脚接5V外部电源VCC5，2脚接反向控制CB，I脚接外部控制端Control，第四芯片IC4和第五芯片IC5的其余管脚悬空。外部控制端Control为5V时，通过反向器芯片IC5，反向控制CB为0V，反之，外部控制端Control为OV时，通过反向器芯片IC5，反向控制CB为5V。外部控制端Control和反向控制CB联合作用模拟开关芯片，使得输出转换电压VOUT切换为钼电阻转换电压Vl或模拟电流转换电压V2。如图5所示，所述的电压电流转换电路通过运算放大器将电压值转换为4_20mA模拟电流值，根据理论计算输出范围为4. 11 -20. 07mA，主要包括第六芯片IC6、第二i^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三i^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第一场效应管Tl、第二场效应管T2。第二 i^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三i^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40分别为100K，100K, 51K，1M，1M，22K, 500，100K, 1K, 100，75，18，100，10K, 10K, 51K, 51K, 1K, 100，100 欧姆。第一场效应管 Tl采用ST公司的IRF540，第二场效应管T2采用ST公司的IRF9540。12V外部电源VCC12分别与第二i^一电阻R21、第二十四电阻R24、第三十三电阻R33、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39的一端连接，第三十八电阻R38的另一端与第六芯片IC6的7脚连接，第三十九电阻R39的另一端与第二场效应管T2的漏极连接；第二十一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22的一端连接，第二十二电阻R22的另一端与第二十三电阻R23的一端和第六芯片IC6的2脚连接；第二十三电阻R23的另一端与第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端与第二十七电阻R27的一端连接，第二十七电阻R27的另一端与第二十八电阻R28的一端连接，第二十八电阻R28的另一端与第一场效应管Tl的源极和第三十电阻R30的一端连接，第三十电阻R30的另一端与第三i^一电阻R31的一端连接，第三i^一电阻R31的另一端与第三十二电阻R32的一端连接，第三十二电阻R32的另一端与地连接；第二十四电阻R24的另一端与第二十五电阻R25的一端和第六芯片IC6的3脚连接,第二十五电阻R25的另一端与输出转换电压VOUT连接。第六芯片IC6为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D，本实用新型采用正负12V双电源供电方式，8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，I脚与第二十九电阻R29的一端和第一场效应管Tl的栅极连接，第二十九电阻R29的另一端与地连接；第三十三电阻R33的另一端与第三十四电阻R34的一端和第一场效应管Tl的漏极连接，第三十四电阻R34的另一端与第三十六电阻R36的一端和第六芯片IC6的5脚连接，第三十六电阻R36的另一端与地连接；第三十九电阻R39的另一端与第三十五电阻R35的一端连接，第三十五电阻R35的另一端与第三十七电阻R37的一端和第六芯片IC6的6脚连接，第三十七电阻R37的另一端与地连接；第六芯片IC6的7脚与第二场效应管T2的栅极连接，第二场效应管T2的源极与第四十电阻R40的一端连接，第四十电阻R40的另一端作为输出转换电流I0UT。·如图6所示，所述的电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口为第一排针Pl和第二排针P2。第一排针Pl的第1、3、5、7、9脚分别为5V外部电源VCC5、地GND、模拟电流输入端IIN、钼电阻输入端PT100和外部控制端Control，第二排针P2的第2、4、6、8、10脚分别为12V外部电源VCC12连接、-12V外部电源VDD12、输出转换电流I0UT、地GND和输出转换电压VOUT。电压值输出接口包括输出转换电压VOUT和地GND,电流值输出接口包括输出转换电流IOUT和地GND，测量通道选择接口包括外部控制端Control和地GND，双电源供电接口包括5V外部电源VCC5、12V外部电源VCC12连接、-12V外部电源VDD12和地GND。本实用新型所述的钼电阻和模拟电流变送电路中钼电阻温度测量与理论值比较结果(转化为0-3. 3V线性电压和4-20mA线性电流)如图7和图8所示，误差值满足3%要求。本实用新型所述的钼电阻和模拟电流变送电路中4_20mA模拟电流测量与理论值比较结果(转化为0-3. 3V线性电压和4-20mA电流环出)如图9和图10所示，误差值满足3%的要求。本实施例的具体技术指标如下(I)模拟电流范围4 20mA ；(2)温度测量范围0 100°C ；(3)输出电压范围0 3. 3V ;(4)环出电流范围4 20mA ；(5 )模拟电流测量路数I路；( 6 )钼电阻测温路数I路；(7)测量误差彡3%。
权利要求1.一种钼电阻和模拟电流变送电路，包括钼电阻测量电路、模拟电流测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路、电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口，其特征在于 所述的钼电阻测量电路包括第一芯片IC1、第二芯片IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12组成；第一芯片ICl为一个可调节基准源芯片，第一芯片ICl的6脚与地连接,第一芯片ICl的I脚、8脚与第一电阻Rl的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端连接；第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第二电阻R2的可变电阻端、第五电阻R5的一端连接；第三电阻R3的另一端与5V外部电源VCC5连接；第四电阻R4的另一端与钼电阻输入端PT100、第六电阻R6的一端连接；第五电阻R5的另一端与第二芯片IC2的6脚、第八电阻R8的一端连接；第六电阻R6的另一端与第二芯片IC2的5脚、第七电阻R7的一端连接；第七电阻R7的另一端接地连接；第八电阻R8的另一端与第二芯片IC2的7脚、第九电阻R9的一端连接；第九电阻R9的另一端与第二芯片IC2的3脚连接；第十电阻RlO的一端与第二芯片IC2的2脚、第i^一电阻Rll的一端连接；第十一电阻Rll的另一端与第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端与第二芯片IC2的I脚连接，输出钼电阻转换电压Vl ;第二芯片IC2的4脚与-12V外部电源VDD12连接；第二芯片IC2的8脚与12V外部电源VCC12连接；第一芯片ICl的2脚、3脚、4脚、5脚和7脚悬空；所述的模拟电流测量电路包括第三芯片IC3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、肖特基二极管Dl组成；肖特基二极管Dl的负极与5V外部电源VCC5、第十四电阻R14的一端连接；肖特基二极管Dl的正极与第十三电阻R13的一端连接并接地；第十三电阻R13的另一端与模拟电流输入端IIN、第十七电阻R17的一端连接；第十四电阻R14的另一端接地连接，第十四电阻R14的可变电阻端与第十五电阻R15的一端连接；第十五电阻R15的另一端与第三芯片IC3的2脚、第十六电阻R16的一端、第十八电阻R18的一端连接；第十六电阻R16的另一端接地连接；第十七电阻R17的另一端与第三芯片IC3的3脚连接；第三芯片IC3的8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，I脚与第二十电阻R20的一端连接；第十八电阻R18的另一端与第十九电阻R19的一端连接，第十九电阻R19的另一端与第二十电阻R20的另一端连接，输出模拟电流转换电压V2 ； 所述的测量通道选择电路包括第四芯片IC4和第五芯片IC5 ;第四芯片IC4的I脚与钼电阻转换电压Vl连接，4脚与和模拟电流转换电压V2连接，2脚和3脚连接在一起作为输出转换电压VOUT，7脚接地，14脚与5V外部电源VCC5连接，5脚与反向控制CB连接，13脚与外部控制端Control连接，6脚、8脚、9脚、10脚、11脚和12脚悬空；第五芯片IC5的7脚接地，14脚与5V外部电源VCC5连接，2脚与反向控制CB连接，I脚与外部控制端Control连接，3脚、4脚、5脚、6脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚悬空； 所述的电压电流转换电路包括第六芯片IC6、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三i^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第一场效应管Tl、第二场效应管T2组成；12V外部电源VCC12分别与第二i^一电阻R21的一端、第二十四电阻R24的一端、第三十三电阻R33的一端、第三十八电阻R38的一端、第三十九电阻R39的一端连接；第三十八电阻R38的另一端与第六芯片IC6的7脚、第二场效应管T2的栅极连接；第三十九电阻R39的另一端与第二场效应管T2的漏极、第三十五电阻R35的一端连接；第二十一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22的一端连接，第二十二电阻R22的另一端与第二十三电阻R23的一端、第六芯片IC6的2脚连接；第二十三电阻R23的另一端与第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端与第二十七电阻R27的一端连接，第二十七电阻R27的另一端与第二十八电阻R28的一端连接，第二十八电阻R28的另一端与第一场效应管Tl的源极、第三十电阻R30的一端连接；第三十电阻R30的另一端与第Si电阻R31的一端连接，第三i^一电阻R31的另一端与第三十二电阻R32的一端连接，第三十二电阻R32的另一端与第三十七电阻R37的一端、第三十六电阻R36的一端连接并接地连接；第二十四电阻R24的另一端与第二十五电阻R25的一端、第六芯片IC6的3脚连接，第二十五电阻R25的另一端与输出转换电压VOUT连接；第六芯片IC6的8脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，I脚与第二十九电阻R29的一端、第 一场效应管Tl的栅极连接；第二十九电阻R29的另一端接地；第三十三电阻R33的另一端与第三十四电阻R34的一端、第一场效应管Tl的漏极连接，第三十四电阻R34的另一端与第三十六电阻R36的另一端和第六芯片IC6的5脚连接；第三十五电阻R35的另一端与第三十七电阻R37的另一端和第六芯片IC6的6脚连接；第二场效应管T2的源极与第四十电阻R40的一端连接，第四十电阻R40的另一端作为输出转换电流IOUT ； 所述的电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口选用第一排针Pl和第二排针P2 ;第一排针Pl的I脚与5V外部电源VCC5连接，3脚接地GND连接，5脚与模拟电流输入端IIN连接，7脚与钼电阻输入端PT100连接，9脚与外部控制端Control连接；第二排针P2的2脚与12V外部电源VCC12连接，4脚与-12V外部电源VDD12连接，6脚与输出转换电流IOUT连接，8脚接地GND连接，10脚与输出转换电压VOUT连接；电压值输出接口包括输出转换电压VOUT和地GND，电流值输出接口包括输出转换电流IOUT和地GND，测量通道选择接口包括外部控制端Control和地GND，多电源供电接口包括5V外部电源VCC5、12V外部电源VCCl2、-12V外部电源VDD12和地GND ； 所述的第一芯片ICl为可调节基准源芯片，采用德州仪器公司的TL431 ;第二芯片IC2为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D ;第三芯片IC3为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D ；肖特基二极管Dl采用FAIRCHILD公司的1N4733A ;第四芯片IC4为模拟开关芯片，采用INTERSL公司的⑶4066 ;第五芯片IC5为反向器芯片，采用美国国家半导体公司的74HC04 ;第一场效应管Tl采用ST公司的IRF540，第二场效应管T2采用ST公司的IRF9540 ;第六芯片IC6为运算放大器，采用ST半导体公司的LM358D。
专利摘要本实用新型涉及一种铂电阻和模拟电流变送电路。目前的模拟量变送器功能比较单一。本实用新型主要由铂电阻测量电路、模拟电流测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路、电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口组成。模拟电流测量电路、铂电阻测量电路、测量通道选择电路、电压电流转换电路为本实用新型的核心部分，电压值输出接口、电流值输出接口、测量通道选择接口和多电源供电接口为外围接口部分，主要由一些接插件构成。本实用新型综合铂电阻温度测量和4～20mA模拟电流测量能力，并可进行测量通道选择，具有精度高、体积小、模块化、成本低、稳定性高等特点。
文档编号G01D5/14GK202793423SQ20122047616
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者蔡文郁, 张美燕 申请人:杭州电子科技大学