2毕业设计指导书-智能温度变送器-梁文祯.docx
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2022-06-23
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毕业设计指导书
毕业设计题目
设计关键词 变送器，线制，接地方式，比例运算放大器，电气隔离
（不超过 5 个）
一、智能温度变送器的简介
智能温度变送器是利用控制器读取温度传感器的温度值，以电流或电压形式
传输到远程测量系统。要求该变送器的温度测量范围为 -55℃至+125℃，工作温
度范围为-25℃至+85℃，在电流传送方式下电流范围为 4 至 20mA，在电压传送
方式下电压范围为 0 至 10V。
智能温度变送器由控制器、温度传感器以及 DA 转换器组成。控制器读取温
度传感器的温度值，经过 DA 转换器输出电压值；当以电流形式输出时，该电压
经过电流信号转换器转换成 4 至 20mA 的电流输出；当以电压形式输出时，该电
压经过电压信号转换器转换成 0 至 10V 的电压输出。
图 2.1 智能温度变送器的系统结构图
（1）电源电路要求有防止反接电源正负极而烧录电路板的功能，要求有过
压保护的功能。智能温度变送器要求电压输出范围为 0 至 10V，因此电源电压必
须比 10V 高。这里选择工业常见电源 12V 直流开关电源。控制器需要 5V 直流
电压，这里还需要将 12V 降到 5V。为了显示电源是否正常工作，需要设计一个
5V 电源的电源指示灯。
电路板在存放与工作过程中常常遇到瞬态电压问题。瞬态电压的主要表现形
式有两种：一是 ESD，二是雷电。ESD 产生的瞬态电压是静电释放会产生一个
很高的瞬态电压，而且速度非常快，可以在数亿分之一秒内完成，如果不能将这
么高的电压瞬间导走，会对电路系统产生严重的破坏。雷电产生的能量也是非常
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