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《C8051F017构建的智能二线制温度变送器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、C8051F017构建的智能二线制温度变送器［摘要］:本文介绍了由C8051F017构建的智能二线制温度变送器，分析了系统实现的理论依据，硬件采用了低功耗线性变换器MAX1616和TLC27L2、TLE2021运算放大器，软件采用了查表法和计算法结合的插值法，精度可以保证在0.1%FS,貝有现场显示变送一体化功能，该装置貝有可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点。关键词：二线制，温度，变送器，热电阻Constructionofsecond-lineC8051F017Intell
2、igentTemperatureTransducerSUNXiaozhi(SichuanDazhouVocationalandTechnicalCollege,635001)Abstract：Inthispaper,bybuildingasmartsecond-lineC8051F017temperaturetransmittersystem,ananalysisofthetheoreticalbasisforsystemimplementation,hardwareusedMAX1616low
3、-powerconvertersandlinearTLC27L2,TLE2021opamp,thesoftwareusedandthecalculationoflook-uptablemethodcombinationofinterpolationmethod,thedevicehasahighprecision,betterreliability,thecircuitissimple,lowcost,smallsizeandconvenientfeaturessuchastheproducti
4、ondebuggingKeywords:Second・linesystem,Temperature,Transmitter,ThermalResistance0言二线制热电阻温度变送器是将温度信号线性地变换成4〜20mA直流标准输岀信号。模拟二线制温度变送器人都采用分离元件组成，存在较人的温度漂移，同时热电阻本身存在非线性，其精度大都不高。随着微处理器功耗的降低和新器件的不断出现，以“A/D+微处理器+D/A”模式的智能变送器，在信号的处理、测量精度、仪表维修和维护等方面存在较大的优势。1、智能
5、二线制温度变送器的系统机构智能温度变送器在系统结构上分为电源管理模块、信号处理模块、数据运算模块、V/I变换模块，如图一•所示。图一变送器结构图2、硬件组成由于采用微处理器作为核心，因此要求微处理器和周围器件必须采用低功耗器件，必须保证其整体电流小于4mAo2.1电源管理模块采用MAXTM公司的高电压低功耗线性变换器MAX1616作为电压变换，该器件将输入的24V电压变换成5V电压，给外围器件供电。为进一步降低微处理器的功耗和提高数据处理精度，再把5V电压经过MAX619输出一个3V高精密的电压
6、基准，对微处理器供电，并为A/D转换提供参考电压。2.2信号处理模块采用TI公司的TLC27L2完成信号的放大与输出，采用数字电位器X9cl04和X9c504作为信号的调零和放大，如图二所示。其中X9cl04和X9c504由微处理器控制，对变送器进行数字调零和满量程调整。R9、RIO、Rll、X9cl04和PtlOOO热电阻组成测温电桥，利用X9C104可以对不同量程的变送器进行零点调整。电桥中间两点电压作为差动运算放大器的输入信号，经过羌动放大，通过微处理器对X9c504的控制来获取可变的放大
7、倍数。对于热电阻的非线性补偿是通过微处理器软件实现的。2.3数据运算模块数据运算模块采用Cygnal公司的C8051F017,主要完成A/D变换、被测信号转换、键盘扫描、电压输岀、信号分析处理及信息显示等功能。它具有低功耗等待和停机方式及片内看门狗定时器，采用CIP-51流水线结构，70%的指令执行时间为1〜2个系统时钟周期。此外,釆用2.7V〜3.6V的工作电压,通过JTAG接口可进行非侵入式、全速的系统调试。数据运算模块的硬件电路较为简单，只设4个操作键，通过软件管理，完成温度测量基准值调节
8、、温度测量斜率值调节、基准电流值调节和满量程电流值调节等功能。2.4V/I变换模块V/I变换模块电路如图三所示。V/I变换部分采用负载共地方式，由IT公司的高速低功耗精密运算放大器TLE2021、精密电阻R3、R4、R5、R6、Rf、R8、T1组成。Vi为输入电压，Io为输出电流，Rf为取样反馈电阻，R5、R8为限流电阻，Rl为负载电阻，Rf取样电流信号以电压形式加到运算放大器的输入端，形成一个电流并联负反馈电路。R3100KQViDIN・RgIRQR4100KQR540KQT19013TLE2
