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XTR105在热电阻隔离温度变送器中应用解析
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XTR105,是美国德州仪器半导体公司带有恒流源激励和线性化的4-20mA电流发送器芯片。在推向市场后的多年中,不但霍尼韦尔公司的温度变送器产品中大量使用该芯片,在中国国内,XTR105同样有着广泛的客户基础。本文结合XTR105在热电阻隔离温度变送器中的应用,对XTR105的使用和注意事项做一个解析。

XTR105外观

图1.  XTR105外观


XTR105既可以用在二线制热电阻隔离温度变送器中,也可应用于三线制热电阻隔离温度变送器中。在二线制用法中,只使用线性化电阻Rlin1,而没有Rlin2;而在三线制应用中,需要同时使用Rlin1和Rlin2,Rlin1和Rlin2的阻值由测温范围和热电阻类型决定。

XTR105二线制应用

图2. XTR105应用于二线制热电阻测温时原理图

XTR105三线制应用

图3. XTR105三线制热电阻测温应用原理图


由于工业测温中,三线制热电阻具有良好的测温准确性,因而相比二线制,使用要广泛的多,下面针对三线制热电阻测温,说一说XTR105使用注意事项。

1.XTR105,8,9,10引脚所连接的NPN型三极管Q1要有足够的功率,具体计算方法是,NPN型三极管的集电极电压*20mA应该小于NPN三极管的可承受功率。否则该三极管发热严重,甚至烧毁。TIP31C和TIP41C都是不错的选择。

2.XTR105电路中,Q1右侧的0.01uF陶瓷电容是必须要有(非可有可无)的,否则可能无法正常工作。

3.Rz的阻值是热电阻测温范围下限所对应的阻值,RG的值是计算出来的,其值取决于测温下限,测温上限,以及RZ的值;Rz和RG应该选择低温漂系数的电阻,实际应用中,Rz和RG的值可以使用固定电阻串联电位器实现,但应注意,Rz和RG的温漂将直接影响热电阻隔离温度变送器的温漂。

4.说一说,Q2,Q2的作用是当断线时候,输出端电流的值是恒定的,要么是27mA(近似),要么是近似于2.2mA的值(取决于断线点的位置),如果没有Q2,则一旦短线时,输出端的值是不断变化的值。因此应用中,Q2还是很有用的,他可以告诉后端采集设备,热电阻是否出现了断线情况。

5,说一说使用XTR105实现的热电阻隔离温度变送器的带载能力。XTR105数据手册显示,其工作电源电压是7.5-36V,在稳钛克TA3041热电阻隔离温度变送器中,负载能力计算方法是:(24V-11V)/20mA=650欧姆,意味着正常工作时候,TA3041可以带动不超过650欧姆的负载。

6.XTR105有两个版本,后缀为U的是高性能版本,后缀为UA的是普通版本。无论哪种版本,使用XTR105实现的热电阻隔离温度变送器,其精度可以达到0.2%F.S(TA3041精度为0.2%),已经能够满足大多数工业过程控制系统对测温精度要求。

 

 

 

关键词:XTR105  热电阻隔离温度变送器

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