一種二線制太陽光照度變送器的制造方法
【專利摘要】一種二線制太陽光照度變送器，由太陽光檢測電路、信號調(diào)理電路、二線制變送電路組成，太陽光檢測電路將太陽光照度轉(zhuǎn)換成照度電壓輸出至信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路將照度電壓轉(zhuǎn)換成照度信號電流輸出至二線制變送電路，二線制變送電路將照度信號電流放大并實(shí)現(xiàn)二線制變送。所述變送器電路簡單，工作穩(wěn)定可靠，成本低，可以用于太陽光照度的連續(xù)測量與變送。
【專利說明】一種二線制太陽光照度變送器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測量裝置，尤其是一種二線制太陽光照度變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的低成本太陽光照度變送器普遍采用通用模擬器件來進(jìn)行信號調(diào)理與遠(yuǎn)程變送，隨著時(shí)間的推移或溫度的變化，輸出會(huì)產(chǎn)生較大的漂移，穩(wěn)定性不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的旨在提供一種低成本、工作穩(wěn)定的二線制太陽光照度變送器。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:由太陽光檢測電路、信號調(diào)理電路、二線制變送電路組成，太陽光檢測電路將太陽光照度轉(zhuǎn)換成照度電壓輸出至信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路將照度電壓轉(zhuǎn)換成照度信號電流輸出至二線制變送電路，二線制變送電路將照度信號電流放大并實(shí)現(xiàn)二線制變送。
[0005]所述太陽光檢測電路由光敏傳感器、第一電阻、調(diào)零電位器、太陽光衰減片組成；光敏傳感器的負(fù)端與第一電阻的一端聯(lián)結(jié)后連接至調(diào)零電位器的滑動(dòng)端，光敏傳感器的正端與第一電阻的另外一端聯(lián)結(jié)；照度電壓從光敏傳感器的正端輸出。
[0006]所述信號調(diào)理電路由運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻、滿量程調(diào)節(jié)電位器組成，其中，運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻、滿量程調(diào)節(jié)電位器組成同相放大器；太陽光檢測電路輸出的照度電壓連接至同相放大器的輸入端。
[0007]所述二線制變送電路由電流變送器、三極管、電容組成；電流變送器的基準(zhǔn)電壓輸出端連接至調(diào)零電位器的一個(gè)固定端，調(diào)零電位器的另外一個(gè)固定端連接至電流變送器的公共地端；電流變送器的電源輸出端連接至運(yùn)算放大器的電源輸入端；同相放大器的輸出端經(jīng)第四電阻連接至電流變送器的電流輸入端；三極管的基極連接至電流變送器的基極控制端、發(fā)射極連接至電流變送器的發(fā)射極控制端、集電極連接至電流變送器的變送電壓輸入端；電容并聯(lián)在電流變送器的變送電壓輸入端和變送電流輸出端之間。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是，能夠?qū)崟r(shí)檢測太陽光照度并轉(zhuǎn)換成4?20mA電流，進(jìn)行二線制變送；采用超低噪聲集成運(yùn)算放大器進(jìn)行信號調(diào)理，電路穩(wěn)定，可靠性高，成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0012]如圖1所示的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖，由太陽光檢測電路100、信號調(diào)理電路200、二線制變送電路300組成。太陽光檢測電路100將太陽光照度轉(zhuǎn)換成照度電壓輸出至信號調(diào)理電路200，信號調(diào)理電路200將照度電壓轉(zhuǎn)換成照度信號電流輸出至二線制變送電路300，二線制變送電路300將照度信號電流放大并實(shí)現(xiàn)二線制變送。
[0013]本實(shí)用新型電路如圖2所示。
[0014]太陽光檢測電路100由光敏傳感器101、第一電阻102、調(diào)零電位器103、太陽光衰減片104組成，光敏傳感器101的負(fù)端與第一電阻102 —端聯(lián)結(jié)后連接至調(diào)零電位器103的滑動(dòng)端，光敏傳感器101的正端與第一電阻102的另外一端聯(lián)結(jié)，照度電壓從光敏傳感器101的正端輸出。調(diào)零電位器103的兩個(gè)固定端分別連接至二線制變送電路300的基準(zhǔn)電壓輸出端UREF和公共地。光敏傳感器101選擇帶濾光片的硅藍(lán)光伏探測器，太陽光衰減片104選擇透過率為1%的中性衰減片。
[0015]信號調(diào)理電路200由運(yùn)算放大器201、第二電阻202、第三電阻203、第四電阻205、滿量程調(diào)節(jié)電位器204組成，其中，運(yùn)算放大器201、第二電阻202、第三電阻203、滿量程調(diào)節(jié)電位器204組成同相放大器，太陽光檢測電路輸出的照度電壓連接至同相放大器的輸入端。
[0016]運(yùn)算放大器201選擇超低噪聲的軌到軌輸入輸出集成運(yùn)算放大器ADA4528-1。
[0017]二線制變送電路300由電流變送器301、三極管302、電容303組成，其中，電流變送器301選擇XTR115。XTR115的基準(zhǔn)電壓輸出端UREF提供+2.5V基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓連接至調(diào)零電位器103 ；XTR115的電源輸出端UREG提供+5V的電源，該電源連接至運(yùn)算放大器201的電源輸入端。同相放大器的輸出端經(jīng)第四電阻205連接至電流變送器301的電流輸入端I+。三極管302的基極連接至電流變送器301的基極控制端B，發(fā)射極連接至電流變送器301的發(fā)射極控制端E，集電極連接至電流變送器301的變送電壓輸入端U+ ;電容303并聯(lián)在電流變送器301的變送電壓輸入端U+和變送電流輸出端IOUT之間。
[0018]電路的工作原理如下:光敏傳感器101的線性測量范圍是O?lOOOLux，透過率為1%的中性衰減片將測量范圍擴(kuò)大為O?100000LUX ;第一電阻102將光敏傳感器101輸出的電流轉(zhuǎn)換成與太陽光照度成比例的照度電壓，同相放大器將照度電壓放大并提高帶負(fù)載能力；第四電阻205將同相放大器輸出的電壓轉(zhuǎn)換成信號電流，輸入至電流變送器301的電流輸入端I+ ;電流變送器301將輸入的信號電流放大至4?20mA，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程變送。
[0019]三極管302可以降低XTR115的功耗；調(diào)零電位器103實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移，保證在沒有太陽光照時(shí)，電流變送器301能夠輸出4mA的偏置電流；滿量程調(diào)節(jié)電位器204用于調(diào)節(jié)同相放大器的放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)在太陽光照100000LUX時(shí)，電流變送器301輸出電流為20mA。
[0020]電路采用超低噪聲集成運(yùn)算放大器進(jìn)行信號調(diào)理，專用電流變送器進(jìn)行遠(yuǎn)程變送，工作穩(wěn)定，可靠性高，成本低。
【權(quán)利要求】
1.一種二線制太陽光照度變送器，由太陽光檢測電路、信號調(diào)理電路、二線制變送電路組成，其特征在于: 所述太陽光檢測電路由光敏傳感器、第一電阻、調(diào)零電位器、太陽光衰減片組成；光敏傳感器的負(fù)端與第一電阻的一端聯(lián)結(jié)后連接至調(diào)零電位器的滑動(dòng)端，光敏傳感器的正端與第一電阻的另外一端聯(lián)結(jié)；照度電壓從光敏傳感器的正端輸出； 所述信號調(diào)理電路由運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻、滿量程調(diào)節(jié)電位器組成，其中，運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻、滿量程調(diào)節(jié)電位器組成同相放大器；太陽光檢測電路輸出的照度電壓連接至同相放大器的輸入端； 所述二線制變送電路由電流變送器、三極管、電容組成；電流變送器的基準(zhǔn)電壓輸出端連接至調(diào)零電位器的一個(gè)固定端，調(diào)零電位器的另外一個(gè)固定端連接至電流變送器的公共地端；電流變送器的電源輸出端連接至運(yùn)算放大器的電源輸入端；同相放大器的輸出端經(jīng)第四電阻連接至電流變送器的電流輸入端；三極管的基極連接至電流變送器的基極控制端、發(fā)射極連接至電流變送器的發(fā)射極控制端、集電極連接至電流變送器的變送電壓輸入端；電容并聯(lián)在電流變送器的變送電壓輸入端和變送電流輸出端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的二線制太陽光照度變送器，其特征在于:所述電流變送器的型號為 XTR115。
3.如權(quán)利要求2所述的二線制太陽光照度變送器，其特征在于:所述光敏傳感器選擇帶濾光片的硅藍(lán)光伏探測器。
4.如權(quán)利要求2所述的二線制太陽光照度變送器，其特征在于:所述太陽光衰減片選擇透過率為1%的中性衰減片。
5.如權(quán)利要求2所述的二線制太陽光照度變送器，其特征在于:所述運(yùn)算放大器選擇超低噪聲的軌到軌輸入輸出集成運(yùn)算放大器ADA4528-1。
【文檔編號】G01J1/44GK203606030SQ201320689617
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】凌云, 李飛, 陳歡 申請人:湖南工業(yè)大學(xué)