C8051F017构建的智能二线制温度变送器系统设计

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引言
二线制热电阻温度变送器将温度信号线性地变换成4"20mA直流标准输出信号。模拟二线制温度变送器大都采用分离元件组成,存在较大的温度漂移;同时热电阻本身存在非线性,其精度大多不高。随着微处理器功耗的降低和新器件的不断出现,“A/D+微处理器+D/A”模式的智能变送器在信号处理、测量精度、仪表维修和维护等方面存在较大的优势。


智能温度变送器在系统结构上分为电源管理模块、因此要求微处理器和周围器件必须采用低功耗器件，保证其整体电流小于4mA
2.硬件组成
由于采用微处理作为核心，因此要求微处理器和周围器件必须采用低功耗器件，保证其整体电流小于4mA.
2.1 电源管理模块
采用Maxim公司的高电压低功耗线性变换器MAX1616用于电压变换。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高精度的电压基准，对微处理器供电，并为A/D转换提供参考电压。



此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，实现温度测量基准值调节、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。
2.4 V/I变换模块 V/I变换模块电路如图3所示，V/I变换部分彩负载共地方式，由TI公司的高速低功耗精密运算放大器TLE2021、精密电阻R1"R6及TI组成。Vi为输入电压，Io为输出电流，R5为取样反馈电阻，R3，R6为限流电阻，R7为负载电阻，R5取样电流信号以电压形式加到运算放大器的输入端，形成1个电流并联负反馈电路。