什么是電流環(huán)變送器？

電流環(huán)變送器是一種將傳感器測(cè)得的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)的裝置。其工作原理是通過(guò)內(nèi)部的電路將被測(cè)電流經(jīng)過(guò)放大、線性化等處理，輸出與被測(cè)電流成比例的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。

作用：

1. 保護(hù)電路：變送器在電路中起到了自動(dòng)保護(hù)的作用，當(dāng)電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，變送器會(huì)自動(dòng)切斷電源，防止電流對(duì)電路造成損傷。
2. 測(cè)量控制：變送器也可以用于測(cè)量和控制電路中的電流，通過(guò)輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，可以方便地監(jiān)測(cè)和控制電路中的電流。
3. 顯示記錄：變送器可以將測(cè)量的電流信號(hào)傳輸?shù)斤@示設(shè)備或記錄設(shè)備中，方便對(duì)電路中的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或記錄。

總的來(lái)說(shuō)，電流環(huán)變送器是一種重要的電子設(shè)備，能夠?qū)⒈粶y(cè)電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，廣泛應(yīng)用于各種需要測(cè)量和控制電流的場(chǎng)合。

下面小編分享一些典型電流環(huán)變送器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

典型電流環(huán)變送器電路圖分享

1、電阻溫度計(jì)電流環(huán)變送器電路圖

電阻溫度傳感器（ RTD ，電阻溫度器件）有 NTC （負(fù)溫度系數(shù)）和 PTC （正溫度系數(shù)）兩種形式。下面的示意圖顯示了此類(lèi)溫度計(jì)的信號(hào)調(diào)節(jié)器電路。該傳感器調(diào)節(jié)電路以電流模式（電流環(huán)路）工作，內(nèi)部放大器提供與傳感器電阻成反比的電流??輸出。

該溫度變送器電路采用回路供電，因此您不必為電源和輸出信號(hào)提供單獨(dú)的電源線。提供電纜對(duì)為遠(yuǎn)程電路供電，然后測(cè)量電流以獲得傳感器的溫度讀數(shù)。可以通過(guò)使環(huán)路穿過(guò)接收器側(cè)（電源側(cè)）的小電阻來(lái)測(cè)量電流，并測(cè)量電阻上的壓降以獲得溫度值。

2、熱電偶電流環(huán)變送器電路圖

下圖所示為遠(yuǎn)程電流環(huán)溫度變送器的信號(hào)調(diào)理電路。該熱電偶溫度變送器采用環(huán)路供電，這意味著它不需要自己的電源，因?yàn)殡娫从呻娏鳝h(huán)路接收器提供。熱電偶基本上是兩種不同金屬材料的結(jié)點(diǎn)，用于測(cè)量溫差。

該熱電偶信號(hào)調(diào)節(jié)器電路專(zhuān)為鉻鎳合金熱電偶類(lèi)型而設(shè)計(jì)。熱電偶實(shí)際上測(cè)量的是熱端和冷端之間的溫差，而不是絕對(duì)的溫差。為了精確指示絕對(duì)溫度，傳統(tǒng)上使用冰浴來(lái)穩(wěn)定熱電偶的冷端。為了避免這種傳統(tǒng)冷端穩(wěn)定方法的復(fù)雜性，電子冷端補(bǔ)償包含在這個(gè)復(fù)雜的熱電偶信號(hào)調(diào)節(jié)器中。

溫度傳感器 LM134 用于感測(cè)冷端，產(chǎn)生與其溫度成比例的電流。該電流流過(guò) R2，選擇 R2 的值以提供等于冷端溫度變化引起的熱電偶電壓漂移的電壓漂移。

3、使用XTR105的Pt100 RTD電流環(huán)變送器電路圖

XTR105是一款4-20mA電流環(huán)變送器集成電路，具有兩個(gè)精密電流源。該芯片內(nèi)部的儀表放大器增益可配置用于各種溫度或壓力測(cè)量。該集成電路芯片為單個(gè)集成電路上的鉑 RTD 溫度傳感器和電橋、儀表放大器和電流輸出電路提供電流激勵(lì)。

兩個(gè)匹配的 0.8mA 電流源驅(qū)動(dòng) RTD 和調(diào)零電阻器 RZ。 XTR105 的儀表放大器輸入測(cè)量 RTD 和 RZ 之間的電壓差。 RZ 的值選擇等于 RTD 在低量程（最小）測(cè)量溫度下的電阻。可以調(diào)整 RZ 以在最低測(cè)量溫度下實(shí)現(xiàn) 4mA 輸出，以校正 XTR105 的輸入失調(diào)電壓和參考電流失配。

晶體管 Q1 傳導(dǎo)大部分與信號(hào)相關(guān)的 4-20mA 環(huán)路電流。使用外部晶體管將大部分功耗與 XTR105 的精密輸入和參考電路隔離，從而保持出色的精度。由于外部晶體管位于反饋環(huán)路內(nèi)，因此其特性并不重要。要求是：VCEO = 45V（最小值），PD = 800mW。如果環(huán)路電源電壓低于 36V，功耗要求可能會(huì)較低。

RCM 提供額外的壓降，將 XTR105 的輸入偏置在其共模輸入范圍內(nèi)。應(yīng)使用 0.01μF 電容器旁路 RCM，以最大限度地減少共模噪聲。電阻 RG 根據(jù)所需的溫度范圍設(shè)置儀表放大器的增益。 RLIN1 為 RTD 提供二階線性化校正，通常可實(shí)現(xiàn) 40:1 的線性度改進(jìn)。

電阻器和 7.5-36V 電源足以滿足供電電流環(huán)路接收器的要求，但建議使用帶有 RCV420 芯片的更好的電流環(huán)路接收器。