[实用新型]一种湿度变送器

说明书

技术领域

本实用新型属于信号转换技术领域，具体涉及一种带4-20mA输出的湿度变送器。

背景技术

湿度是表示空气中水蒸气的物理含量，它与人们的生产、生活密切相关。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域，可见对环境湿度的检测使用的多么频繁。早期我国测量湿度的技术主要是采用各种各样的湿敏元器件搭配组合模拟电路的方式进行测量。近几年，对SHT30湿度传感器直接输出的电压信号进行转换输出已成为当下的一种发展方向和追求。在工控行业，默认的电流输出标准是4～20mA。因此设计一种稳定、简单、廉价且带标准4～20mA信号输出的湿度变送器显得十分重要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种将环境湿度值转换为4-20mA电流信号输出的湿度变送器。

本实用新型包括供电模块、信号转换模块、信号放大模块和变送输出模块；所述的供电模块通过电压转换芯片将输入的24V电压转换为正5V电压和负5V电压输出到信号转换模块及信号放大模块；所述的信号转换模块通过湿度传感器将环境中的湿度值转换为电压信号并传输给信号放大模块。

所述的信号放大模块包括第一运算放大器和第二运算放大器；所述第一运算放大器的正相输入端接地，反相输入端接第一电阻R1及第二电阻R2的一端；第一电阻R1的另一端接信号转换模块的模拟信号输出端；第二电阻R2的另一端接滑动变阻器R3的第一接线端及滑动端；滑动变阻器R3的第二接线端接第一运算放大器的输出端及第三电阻R4的一端。第二运算放大器的反相输入端接第三电阻R4的另一端及第四电阻R5的一端；第四电阻R5的另一端接第二运算放大器输出端；第二运算放大器的正相输入端接地；第一运算放大器的正供电电压端接供电模块的正5V输出端。第一运算放大器的负供电电压端接供电模块的负5V输出端。第二运算放大器的输出端接第五电阻R6的一端。第五电阻R6的另一端即信号放大模块的电压输出端。

所述的变送输出模块包括第三运算放大器和三极管。所述第三运算放大器的正相输入端接信号放大模块的电压输出端；第三运算放大器的反相输入端接第六电阻R7及第七电阻R8的一端；第六电阻R7的另一端接地。第七电阻R8的另一端接三极管的发射极、第九电阻R10的一端、第一二极管D1的正极；第九电阻R10的另一端接地。第三运算放大器的输出端接第八电阻R9的一端；第八电阻R9的另一端接第一二极管D1的负极及三极管的基极；三极管的集电极接供电模块的电流输出端；第九电阻R10的接地端即变送输出模块的电流信号输出端。

所述的供电模块包括负压转换芯片和稳压转换芯片；所述的负压转换芯片采用型号为TC7660HEOA的负压转换芯片；所述的稳压转换芯片采用型号为LP2951的稳压转换芯片；稳压转换芯片的OUTPUT管脚及SENSE管脚均接第四电容C4的一端；第四电容C4的另一端接地。稳压转换芯片的SHUTDOWN管脚及GND管脚均接地。稳压转换芯片的VTAP管脚与FEEDBACK管脚相连。稳压转换芯片的INPUT管脚接第三电容C3、第五电容C5的一端及第二二极管D2的负极；第三电容C3及第五电容C5的另一端均接地；第二二极管D2的正极接第十电阻R11的一端；第十电阻R11的另一端接24V电压。负压转换芯片的V+管脚接稳压转换芯片的OUTPUT管脚及第八电容C8的一端；第八电容C8的另一端接地。负压转换芯片的Cap+管脚接第六电容C6的一端；第六电容C6的另一端接第二转换芯片的Cap-管脚。负压转换芯片的GND管脚接地；负压转换芯片的Vout管脚接第七电容C7的一端；第七电容C7的另一端接地；第二二极管D2的负极即供电模块的电流输出端。稳压转换芯片的OUTPUT管脚即供电模块的正5V输出端。所述的负压转换芯片的Vout管脚即供电模块的负5V输出端。

所述的信号转换模块包括湿度传感器。所述的湿度传感器采用型号为SHT30_ARP的湿度传感器；湿度传感器的2管脚及3管脚均接地，5管脚及6管脚均接第一电容C1的一端及供电模块的正5V输出端，7管脚及8管脚均与第一电容C1的另一端相连并接地，1管脚接第二电容C2的一端；第二电容C2的另一端接地。湿度传感器的1管脚即信号转换模块的模拟信号输出端。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型只需提供24V电压即可获得精准的电流输出。

2、本实用新型适用各种工业场合，满足实业需求。

3、本实用新型电路结构简单，输出稳定且成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；