專利名稱：測量儀的連接電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接電路，用于一種接收電功率的測量儀，包括兩個(gè)構(gòu)成一個(gè)雙導(dǎo)體接口的端子，用于連接一根雙芯導(dǎo)線，經(jīng)所述雙芯導(dǎo)線，一方面向所述測量儀提供電功率，另一方面從所述測量儀向諸如一個(gè)計(jì)算電路傳輸測量信號(hào)。
具有雙導(dǎo)體接口的連接電路是公知測量儀的典型組成部分，所述測量儀例如是浮子式流量計(jì)、旋流頻率流量計(jì)、壓差流量計(jì)和溫度傳感器。以上所述測量儀的共同特點(diǎn)是，為產(chǎn)生物理測量效果，這些測量儀的測量原理均不需要向測量儀傳輸能量。這種測量儀所需的電功率僅用于得到測量效果所需的電功率以及用于傳輸測量信號(hào)。所述測量信號(hào)的傳輸是經(jīng)雙導(dǎo)體接口實(shí)現(xiàn)的，其中作為測量信號(hào)所使用的典型電流位于4至20毫安的范圍內(nèi)。
所述測量儀能夠以較小的電壓和電流工作，即以較小的電功率工作?？紤]到可能需要的防爆性能，該測量儀的外殼防爆方式采用“自有安全性”實(shí)現(xiàn)。這種外殼防爆方式“自有安全性”，表示一種防爆性能，其基礎(chǔ)是在兩條線路之間發(fā)生短路的情況下，其雙導(dǎo)體接口連接的導(dǎo)線本身不會(huì)產(chǎn)生電弧火花。這種防爆特性的保證條件是，全部可支配電功率有一定的限制。
對(duì)于必須接收電功率才能實(shí)現(xiàn)測量效果的測量儀，例如電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)、科氏質(zhì)量流量計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)，采用雙導(dǎo)體接口時(shí)，如果其外殼防爆方式是“自有安全性”，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)問題。此時(shí)僅能向所述測量儀傳輸非常有限的電功率。如果典型的信號(hào)電流范圍采用4至20毫安，則只能提供4毫安的電流。其后果是，對(duì)于為實(shí)現(xiàn)其物理測量效果而必須獲得電功率的測量儀而言，在測量工作中必須承擔(dān)其基本的缺陷，特別是這種測量儀經(jīng)常具有很小的信噪比，而且對(duì)測量值的變化反應(yīng)緩慢，因?yàn)槠浣邮盏墓β市。灾荒芤愿蟮拈g隔執(zhí)行測量操作。
以上所述的問題，迄今為止只在一定程度上出現(xiàn)，因?yàn)闇y量儀的電子元件改善了其功率承受能力和信噪比。所以在這種測量儀的工作中，原則上可以采用雙導(dǎo)體接口，而且在市場上可以得到相應(yīng)的儀器。但是這種儀器的用途有很大限制，特別是其測量值跟蹤的慣性。
以上所述的測量儀優(yōu)選與“自有安全導(dǎo)線”相連。所述“自有安全導(dǎo)線”當(dāng)然不是指導(dǎo)線本身可執(zhí)行“自有安全”?！白杂邪踩珜?dǎo)線”是指該導(dǎo)線或者與一個(gè)自有安全電源相連，或者其輸出端通過一個(gè)相應(yīng)的電路，例如通過二極管“實(shí)現(xiàn)自有安全特性”。
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種上述連接電路和測量儀，所述測量儀具有通用性，可用在不同的、相互有區(qū)別的功率接收要求的測量情況中。
根據(jù)本發(fā)明，以上所導(dǎo)出和描述的任務(wù)的解決方案是，所述連接電路中至少設(shè)置一個(gè)用于連接第二導(dǎo)線的附加接口，并且通過所述第二導(dǎo)線，向測量儀提供附加的電功率。所述附加的、經(jīng)第二導(dǎo)線傳輸?shù)碾姽β蕛H限于采用外殼防爆方式“自有安全性”工作，所以必須保證外殼防爆方式“自有安全性”。根據(jù)本發(fā)明，可按照用途的種類或者使用一根導(dǎo)線，或者在需要較高功率的情況下增加一根第二導(dǎo)線。
本發(fā)明所述連接電路的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，具有兩個(gè)接口，它們構(gòu)成第二雙導(dǎo)體接口，用于連接一根第二雙芯導(dǎo)線。該方案的優(yōu)點(diǎn)是，連接電路只需要具有一種類型的接口，例如是用于雙導(dǎo)體接口的插頭一插座系統(tǒng)。所以可實(shí)現(xiàn)接口系統(tǒng)某種標(biāo)準(zhǔn)化。
一種優(yōu)選的方案是，所述測量儀設(shè)置一個(gè)調(diào)壓器，其輸入端與兩個(gè)雙導(dǎo)體接口相連。
對(duì)通向第一雙導(dǎo)體接口的電流和／或通向第二雙導(dǎo)體接口的電流可分別加以限制、控制或調(diào)節(jié)。為控制或調(diào)節(jié)通向第一雙導(dǎo)體接口的電流及通向第二雙導(dǎo)體接口的電流，分別設(shè)置了一個(gè)縱向調(diào)節(jié)晶體管，即一個(gè)第一縱向調(diào)節(jié)晶體管與第一雙導(dǎo)體接口相連，一個(gè)第二縱向調(diào)節(jié)晶體管與第二雙導(dǎo)體接口相連。優(yōu)選的控制方式是，第一縱向調(diào)節(jié)晶體管的控制由調(diào)壓器或測量儀實(shí)現(xiàn)，第二縱向調(diào)節(jié)晶體管的控制優(yōu)先由一個(gè)專門的控制電路實(shí)現(xiàn)。第二縱向調(diào)節(jié)晶體管的優(yōu)選控制方式是，向其提供一個(gè)恒定電流。
在通向第一雙導(dǎo)體接口的導(dǎo)線上傳輸?shù)氖墙涣麟?，在通向第二雙導(dǎo)體接口的導(dǎo)線上傳輸?shù)囊彩墙涣麟?，為?duì)其進(jìn)行整流，第一雙導(dǎo)體接口和／或第二雙導(dǎo)體接口優(yōu)選以直接方式分別與一個(gè)整流器相連。所述整流器優(yōu)選采用橋式整流器，它向通向第一雙導(dǎo)體接口的導(dǎo)線以及通向第二雙導(dǎo)體接口的導(dǎo)線提供直流電壓，并且采用極性變換保護(hù)。所述整流器的基本元件可防止電能從測量儀反饋到雙導(dǎo)體接口，從而提高安全性，保證外殼防爆方式“自有安全性”和“自有安全導(dǎo)線”。
具有本發(fā)明所述連接電路的測量儀的一種優(yōu)選方案是，所述連接電路集成在所述測量儀中。最好將所述連接電路的接口集成在所述測量儀的殼體內(nèi)。通過這種方式例如可將連接電路和測量儀密封，從而使其符合外殼防爆方式“增強(qiáng)型安全性”，“鑄模密封殼”或者“耐壓密封殼”。
本發(fā)明所述方案的效果是，所述測量儀的用戶或者可將其用于2導(dǎo)體測量儀，或者用于4導(dǎo)體測量儀。
在實(shí)踐中有不同的方式可構(gòu)成和改進(jìn)本發(fā)明所述連接電路和所述測量儀。對(duì)此可參見權(quán)利要求1及其從屬權(quán)利要求，另一方面可參見說明書中結(jié)合附圖關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明。在附圖中

圖1表示本發(fā)明所述一個(gè)優(yōu)選第一實(shí)施例的連接電路示意圖。
圖2表示本發(fā)明所述一個(gè)優(yōu)選第二實(shí)施例的連接電路示意圖。
圖1表示的是本發(fā)明所述一個(gè)優(yōu)選第一實(shí)施例的連接電路示意圖，用于連接一個(gè)接收電功率的測量儀1。其中所述連接電路具有一個(gè)雙導(dǎo)體接口2，它基本上由兩個(gè)接口3、4組成，并經(jīng)該接口一方面向測量儀1傳輸電功率，另一方面?zhèn)鬏敎y量儀1所產(chǎn)生的測量信號(hào)。
除了所述第一雙導(dǎo)體接口2之外，還設(shè)有附加的一個(gè)接口5和一個(gè)接口6，后兩者構(gòu)成第二雙導(dǎo)體接口7。使用該第二雙導(dǎo)體接口7是選擇性的，只有當(dāng)測量儀1需要輸入更多的功率時(shí)，即多于經(jīng)第一雙導(dǎo)體接口2所傳輸?shù)墓β蕰r(shí)，才需要使用該接口。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，附加的第二雙導(dǎo)體接口7的使用可最大得到400毫瓦的額外功率。
如圖1所示，不僅經(jīng)第一雙導(dǎo)體接口2通向連接電路的電流，而且經(jīng)第二雙導(dǎo)體接口7通向連接電路的電流均進(jìn)入一個(gè)調(diào)壓器8的輸入端，該調(diào)壓器設(shè)在測量儀1內(nèi)，并且位于測量儀的前面。其中的第一雙導(dǎo)體接口2后面接有一個(gè)第一縱向調(diào)節(jié)晶體管9，第二雙導(dǎo)體接口7后面接有一個(gè)第二縱向調(diào)節(jié)晶體管10。根據(jù)本發(fā)明所述的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述連接電路可以通過縱向調(diào)節(jié)晶體管9對(duì)來自雙導(dǎo)體接口2的電流進(jìn)行電流調(diào)節(jié)，其方式是由測量儀1對(duì)所述縱向調(diào)節(jié)晶體管進(jìn)行控制。與此不同的是，由第二雙導(dǎo)體接口7輸入的電流是通過縱向調(diào)節(jié)晶體管10控制的。所述縱向調(diào)節(jié)晶體管10的控制是通過一個(gè)控制電路11實(shí)現(xiàn)的。控制縱向調(diào)節(jié)晶體管10的控制電路11可提供從所述第二雙導(dǎo)體接口7至調(diào)壓器8的輸入端的恒定電流。
此外如圖1所示，所述第一雙導(dǎo)體接口2的后面直接連接了一個(gè)橋式整流器12，并且所述第二雙導(dǎo)體接口7的后面直接連接了一個(gè)橋式整流器13。如果經(jīng)該整流器在第一雙導(dǎo)體接口2上連接的導(dǎo)線以及經(jīng)第二雙導(dǎo)體接口7連接的導(dǎo)線上傳輸?shù)氖墙涣麟?，所述橋式整流?2、13將起到整流器的作用。使用直流電時(shí)，也就是說經(jīng)第一雙導(dǎo)體接口2連接的導(dǎo)線和經(jīng)第二雙導(dǎo)體接口7連接的導(dǎo)線傳輸?shù)氖侵绷麟姇r(shí)，所述橋式整流器12、13分別作為極性變換保護(hù)裝置。
圖2表示的是本發(fā)明所述一個(gè)優(yōu)選第二實(shí)施例的連接電路示意圖。圖2所示的本發(fā)明所述的優(yōu)選第二實(shí)施例的連接電路和圖1所示連接電路的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)僅在于，所述第二雙導(dǎo)體接口7后面連接的縱向調(diào)節(jié)晶體管10不是受控制電路11的控制，而是受測量儀1的控制。所以根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，不僅第一個(gè)縱向調(diào)節(jié)晶體管9，而且第二個(gè)縱向調(diào)節(jié)晶體管10都是由測量儀1控制的，其中這兩個(gè)控制的控制參數(shù)可以是相互不同的。
在圖1和圖2中沒有表示出本發(fā)明所述優(yōu)選實(shí)施例中集成在測量儀1內(nèi)的控制電路。這表示所述控制電路和測量儀1構(gòu)成一個(gè)整體，所以所述控制電路和測量儀1可以共同封裝在一起，所以能實(shí)現(xiàn)防爆性能。此外，在圖中也沒有表示出第一雙導(dǎo)體接口2的接口3、4以及第二雙導(dǎo)體接口7的接口5、6集成在測量儀1的殼體內(nèi)。以此方式可使接口3、4和5、6的操作可靠和方便，而且能夠容易地選擇連接所述第二雙導(dǎo)體接口7。
權(quán)利要求
1.連接電路，用于一種接收電功率的測量儀(1)，包括兩個(gè)構(gòu)成一個(gè)雙導(dǎo)體接口(2)的端子(3，4)，用于連接一根雙芯導(dǎo)線，經(jīng)所述雙芯導(dǎo)線，一方面向所述測量儀(1)提供電功率，另一方面從所述測量儀(1)向諸如一個(gè)計(jì)算電路傳輸測量信號(hào)，本發(fā)明的特征是，至少設(shè)置一個(gè)用于連接第二導(dǎo)線的附加接口(5)，并且通過所述第二導(dǎo)線，向測量儀(1)提供附加的電功率。
2.如權(quán)利要求1所述的連接電路，其特征是，具有兩個(gè)端子(5，6)，它們構(gòu)成第二雙導(dǎo)體接口(7)，用于連接一根第二雙芯導(dǎo)線。
3.如權(quán)利要求2所述的連接電路，其特征是，所述第一雙導(dǎo)體接口(2)和第二雙導(dǎo)體接口(7)同向所述測量儀(1)內(nèi)的調(diào)壓器(8)的輸入端。
4.如權(quán)利要求2或3所述的連接電路，其特征是，對(duì)通向第一雙導(dǎo)體接口(2)的電流和／或通向第二雙導(dǎo)體接口(7)的電流加以限制。
5.如權(quán)利要求2或3所述的連接電路，其特征是，對(duì)通向第一雙導(dǎo)體接口(2)的電流，可優(yōu)先通過一個(gè)由調(diào)壓器(8)或測量儀表(1)控制的第一縱向調(diào)節(jié)晶體管(9)加以調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求2或3或者如權(quán)利要求5所述的連接電路，其特征是，對(duì)通向第二雙導(dǎo)體接口(7)的電流，可優(yōu)先通過一個(gè)由控制電路(11)控制的第二縱向調(diào)節(jié)晶體管(10)加以控制。
7.如權(quán)利要求2或3或者如權(quán)利要求5所述的連接電路，其特征是，對(duì)通向第二雙導(dǎo)體接口(7)的電流，可優(yōu)先通過一個(gè)由調(diào)壓器(8)或測量儀表(1)控制的第二縱向調(diào)節(jié)晶體管(10)加以調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的連接電路，其特征是，第一雙導(dǎo)體接口(2)和／或第二雙導(dǎo)體接口(7)優(yōu)選以直接方式分別與一個(gè)整流器，特別是橋式整流器(12，13)相連。
9.測量儀，特別是電磁感應(yīng)式流量計(jì)，超聲流量計(jì)，科氏質(zhì)量流量計(jì)或雷達(dá)液位計(jì)，具有如權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的連接電路。
10.如權(quán)利要求9所述的測量儀，其特征是，所述連接電路集成在所述測量儀(1)中。
11.如權(quán)利要求10所述的測量儀，其特征是，所述連接電路的接口集成在所述測量儀(1)的殼體內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的測量儀，其特征是，所述測量儀(1)的防爆方式為“增強(qiáng)型安全性”，“模鑄密封殼”或“耐壓密封殼”。
全文摘要
本發(fā)明說明書和附圖涉及一種連接電路,用于一種接收電功率的測量儀(1),包括兩個(gè)構(gòu)成一個(gè)雙導(dǎo)體接口(2)的端子(3,4),用于連接一根雙芯導(dǎo)線,經(jīng)所述雙芯導(dǎo)線,一方面向所述測量儀(1)提供電功率,另一方面從所述測量儀(1)向諸如一個(gè)計(jì)算電路傳輸測量信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明,第二雙導(dǎo)體接口(7)用于連接一根第二導(dǎo)線,并且通過所述第二導(dǎo)線,向測量儀(1)提供附加的電功率;在實(shí)施例中設(shè)置了兩個(gè)額外的接口(5,6)。以此方式可使具有本發(fā)明所述連接電路的測量儀(1)具有通用性,因?yàn)楫?dāng)測量儀(1)需要提高功率輸入時(shí),可經(jīng)第二雙導(dǎo)體接口(7)提供附加的電功率。
文檔編號(hào)G01F1/60GK1290852SQ00133839
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期2000年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月4日
發(fā)明者H·布羅克豪斯 申請(qǐng)人:克洛納測量技術(shù)公司