一種電流型二線制光照強(qiáng)度變送器的設(shè)計
3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
在上述電流型二線制光照強(qiáng)度變送器電路中,運(yùn)放UC1、UC2、UC3、UC4選用OPA481,運(yùn)放UD1、UD2選用MC33172。運(yùn)放是電路種主要功耗元件,OPA481及MC33172均為高精度低功耗單電源運(yùn)放,選用它們可以最大限度地提高轉(zhuǎn)換精度,同時滿足電路總功耗小于4 mA的要求(因?yàn)殡娐酚赏饨与娫垂╇?,輸出最?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電流">電流為4mA,電路正常工作前提是電路總功耗必須小于4 mA)。另外電流源D3選用LM234,穩(wěn)壓二極管D1選用LM285-2.5,二極管D2選用1N437,三極管Q1可以選用2N3904。一般電阻均選用精度為1%的精密電阻。硅光電池選用南通大華公司生產(chǎn)的SPS3030,該硅光電池轉(zhuǎn)換線性度好,且受溫度影響極小,選用它可以提高變送器電路的轉(zhuǎn)換精度。由于電路中采用了穩(wěn)壓電源產(chǎn)生電路為前端運(yùn)放電路供電,所以能夠最大限度地減少外接電源電壓波動對變送器電路造成的影響。
按照上述電路做好PCB板,然后使用上述所選取元器件搭接電路,當(dāng)光照強(qiáng)度從0~200 klux(光照強(qiáng)度單位)變化時,測量變送器輸出端電流大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177125.htm
圖6中,橫軸表示光照強(qiáng)度,單位為klux;縱軸表示輸出電流,單位為mA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該電路很好地實(shí)現(xiàn)了將0~200 klux光照強(qiáng)度信號到4~20 mA電流信號的線性轉(zhuǎn)換。其轉(zhuǎn)換精度較高(誤差約為1%),線性度好(近似直線),能穩(wěn)定可靠將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為4~20 mA電流輸出,最終實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。
4 結(jié)束語
文中詳細(xì)介紹了電流型二線制光照強(qiáng)度變送器的設(shè)計,實(shí)驗(yàn)表明設(shè)計的變送器精度較高、線性度好、功耗低、性能穩(wěn)定,在工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。
基爾霍夫電流相關(guān)文章:基爾霍夫電流定律
電流變送器相關(guān)文章:電流變送器原理
評論