1、 TT302 温度变送器 概述 TT302 温度变送器接收毫伏(mV)输出的信号，这类传感器包括热电偶或阻性传感器， 例如：热电阻（RTD）。它所接受的信号必须在允许的输入范围之内。允许输入电压范围 为-50 到 500，电阻范围为 0 到 2000 欧姆。 功能描述功能描述- -硬件硬件 每个板的功能介绍如下： 图 2.1 TT302-硬件构成方框图 多路转换器 多路转换器将变送器端子接到相应信号调理板上，以保证在正确的端子上测量电压。 信号调理板 他的作用给输入信号提供一个正确的值以满足 A/D 转换。 A/D 转换器 A/D 转换器将输入信号转换成数字形式传给 CPU。 信号隔离 他的作
2、用在输入和 CPU 之间隔离控制信号和数字信号。 中央处理单元（CPU） RAM PROM 和 EEPROM CPU 是变送器的智能部分，主要完成测量，板的执行，自诊断和 通信的管理和运行。 系统程序存储在 PROM 中。RAM 用于暂时存放运算数据。在 RAM 中存放的数据一旦 断电立即消失，所以数据必须保存在不易丢失的 EEPROM 中。例如：标定，块的标识 和组态等数据。 通信控制器 2 监视在线动态，调整通信信号，插入，删除预处理，滤波。 电源 变送器电路通过现场总线电源供电。 电源隔离 像信号隔离一样，供给输入部分的信号必须要隔离，电源隔离采用变压器将直流供电电源 转换成高频交流供电
3、。 显示控制器 从 CPU 接收数据送给 LCD 显示器的显示部分，此时显示器必须处于打开状态。 本机调整 它有两个磁性驱动开关，它们必须由磁性工具来驱动而不是机械或电的接触。 图 2.2-LCD 指示器 温度传感器 TT302 像前面所描述的那样，可以兼容多种类型的传感器。TT302 为使用热电偶或热 电阻 RTD 测量温度进行了特殊设计。 此类传感器的基本内容如下所述： 热电偶 热电偶由两种不同的金属或合金在一端连接在一起所组成的，被称为测量端或热端。 测量端必须放在测量点上，热电偶的另一端是打开的连接在温度变送器上，这一端称做参 考端或冷端。在大多数应用中，塞贝克效应可以充分解释热电偶的
4、工作原理。 热电偶是如何工作的（塞贝克效应） 当金属丝的两端有温差时，在金属丝的没一端都会产生一个小的电动势，这种现象就 叫做塞贝克效应。当两种不同金属丝连接在一起，而另一端开放时，两端之间的温差将会 产生一个电压输出。现在，有两个重要的问题需要注意：首先，热电偶所产生的电压与测 3 量端和冷端的温度成比例，因此，为了得到被测温度必须加上参考端的温度，被称做冷端 温度补偿。TT302 可以自动进行补偿。为此，在 TT302 传感器端子装有一个温度传感器。 其次，如果热电偶与变送器端子之间的导线没有采用与热电偶相同的导线（例如：由热电 偶传感器或接线盒到变送器端子之间采用铜线）那么就会对温度测量
5、产生影响，因此必须 要进行冷端补偿。 热电偶的电势在冷端温度为 0时与热端温度的关系用热电偶分度表来表示。分度表存储 在 TT302 的存储器中，他们是国际标准 NBS(B,E,J,K,N,R,S,T)和德国工业标准 DIN(L,U) 热电阻（RTD） 热电阻通常被称做 RTD，它的工作原理是金属的阻抗会随着温度的升高而增加，存储 在 TT302 的中的热电阻分度表有日本工业标准 JIS1604-81 (Pt50,Pt100)。国际电工委员会 IEC,DIN,JIS1604-89 (Pt50,Pt100&Pt500)，通用电气公司 GE(Cu10)和 DIN(Ni120)。 为使热电阻能够正确
6、测量温度，必须消除传感器到测量电路之间线路电阻所造成的影 响。在一些工业应用中，这些导线有几百米长，在环境温度变化剧烈的场所，消除线路电 阻的影响是极为重要的。 TT302 允许二线制连接，但可能会引起测量误差。此误差取决于接线的长度和导线经 过处的温度（图 2.3 二线制连接） 在二线制连接中，电压 U2与热电阻的阻值 RTD和导线的电阻 R 成正比 U2=(RTD+2RXI 图 2.3 二线制连接 为了避免导线电阻的影响， 推荐用三线制连接 （图 2.4 三线制连接） 或四线制连接 （图 2.5 三线制连接） 在三线制连接中，端子 3 是高阻抗输入端，因此，没有电流流过该导线，此导线上也 没有压降。电压 U2-U1与电阻无关，因为导线电阻上的电压被抵消掉了，它仅与 RTD的电 阻有关。 U2-U1=(RTD+R)XI-RxI=RTDxI 4 图 2.4 三线制连接 在四线制连接中，端子 2 和端子 3 是高阻抗输入端，因此，没有电流流过此端，也没 有压降产生。另外两根导线的电阻可不予考虑，这两根导线上也没有测量点，因此电压 U2 只与 RTD电阻值有关 U2=R
