一種電流型二線制光照強(qiáng)度變送器的設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2012-05-29
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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(shí)滿(mǎn)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(dòng)對(duì)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(shí)，測(cè)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(hào)到4～20 mA電流信號(hào)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(yǔ)
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(jì)，實(shí)驗(yàn)表明設(shè)計(jì)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。
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