采用MAX1452信号调理的压力变送器设计方案初步

1  通过对MAX1452的了解和实验，采用MAX1452电路设计0.2级的压力变送器电路，电路的基本功能如下:

1.1 稳定的传感器无需调零、调整温漂，直接用于变送器的装配，变送器能对传感器温漂及变送器自身的温漂进行连续温度点补偿，达到变送器在全温区范围内的零点和满量程输出不发生改变或很小的改变。变送器的温度范围为-40~85℃。1.2 变送器具有线性补偿功能。1.3 电路与现有变送器电路可互换。1.4 电路设手动零点、量程电位器调节电位器，方便用户现场调节。另设通讯调节功能，有防振要求时，可不需要调节电位器进行零点和满量程调节。1.5 电路为单电源供电，供电电压为12~36VDC，可实现0~5VDC、1~5VDC、0.5~4.5VDC等电压型输出。设计中须解决的关键问题是如何将MAX1452串入信号处理回路中，根据MAX1452的自身特性，着重解决下列问题。

2.1 变送器的线性补偿问题。由于电路自身不带线性补偿功能，需要外加补偿电路，补偿电路采用加法电路，让激励电压随输出增加而增加，从而使传感器下弯的线性特性得以补偿。

2.2 变送器的通信电源问题。 变送器要与计算机通信，实现计算机对变送器的调校功能，必须加通信适配器，适配器的电源由电路板提供，适配器在工作时的电流为40mA左右，当电路正常工作时，电路的消耗电流为4 mA左右，如选用大电流稳压块，器件不仅体积大而且浪费资源，所以拟在通信时采用外部电源，正常工作时采用内部电源，因此要做两块电路板，一块为前级信号处理部分，另一块为后级信号变换和电源部分，在组装变送器时，第一块电路板先单独使用，这时采用外部稳压电源给变送器供电，通过温循和测试，将变送器的零点、量程、零点量程温漂、线性补好，使其输出0.5~4.5VDC标准信号。然后将它视为一个标准的传感器，再加上后级电路对它进行处理和信号变换。

2.3由于采用的芯片和元件较多,电路板要做小,必须采用两块电路板,含MAX1452的电路板,因为MAX1452是贴片的元件,为节省空间,整块电路板采用贴片元件,上层电路板视元件体积大小决定采用何种封装形式的元件

3 电路实现框图，电路信号通路如图所示

图中：A1 为前置放大部分。A2 为MAX1452。A3 为后级缓冲电路，用于电压信号变换。由A1、A2、A4部分组成第一块电路板，第一块电路板的设计温度范围是-40~125℃。本文源自泽天传感，版权所有，转载请保留出处。

4、电源电路可以采用LM117，其性能测试情况简要说明如下：

4.1 LM117/883在12V供电，负载57mA，常温输出5.723V。在高温100度时，输出为5.600V;在高温106度时，输出为3.2V。说明LM117/883受负载大小和压差影响，在常温段输出电压稳定，在高温段不一定稳定。

4.2 在40度时，27.4V供电，LM117/883输出5.701V，带负载14mA，在125度下，输入电压不能超过16.4V，否则输出将会大幅下降。

4.3 LM117/883：27.4V供电，输入端串0.5W800ohm电阻，分压9.9V，电流输入为12.4mA，输出电压为5.732V，输出电流为7mA。800ohm电阻实际功率为12.4*12.4*800=0.135W。125度为5.712V，稳定30分钟后输出仍为5.713V,稳定。在知道负载的条件下，使用电阻分压降压测试结果表明可行，但必须使用GJB RJ系列电阻，在高温下按降额曲线使用。