一種求二線制變送器電流平均值的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種變送器輸出信號處理技術(shù)，尤其是一種求二線制變送器電流 平均值的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在很多情況下，同一參數(shù)測量的結(jié)果需要使用多點(diǎn)測量值的平均值。當(dāng)測量系統(tǒng) 的傳感器輸入通道數(shù)量不夠，特別是測量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初是使用單個(gè)參數(shù)測量變送器進(jìn)行 參數(shù)測量與變送，需要增加參數(shù)測量變送器的數(shù)量，改成使用多點(diǎn)測量值的平均值方案時(shí)， 測量系統(tǒng)將面臨需要重新設(shè)計(jì)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是為多點(diǎn)測量值的平均值計(jì)算提供一種解決方案，即能夠計(jì)算 2個(gè)變送器輸入電流的平均值并輸出的裝置。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種求二線制變送器電流平均值的裝置， 由二線制取樣電路、平均值計(jì)算電路、二線制電流變送電路、電源電路組成。
[0005] 所述電源電路的輸入為直流供電電源，輸出雙極性直流電源；雙極性直流電源包 括有正電源端、負(fù)電源端、公共地；直流供電電源的負(fù)端連接至公共地。
[0006] 所述二線制取樣電路包括第一取樣支路、第二取樣支路和比較電壓閾值電路；t匕 較電壓閾值電路設(shè)有比較電壓閾值端。
[0007] 所述第一取樣支路由第一取樣電阻、第一電壓跟隨器、第一電壓比較器、第一繼電 器線圈、第一二極管組成；第一取樣電阻的一端同時(shí)連接至第一輸入電流的流入端和第一 電壓跟隨器的輸入端，第一取樣電阻的另外一端連接至公共地；第一輸入電流的流出端連 接至直流供電電源的正端；第一電壓跟隨器的輸出端設(shè)為第一取樣電壓輸出端；第一電壓 比較器的正輸入端連接至第一取樣電壓輸出端、負(fù)輸入端連接至比較電壓閾值端；第一繼 電器線圈的兩端分別連接至正電源端和電第一壓比較器的輸出端；第一二極管的陰極、陽 極分別連接至正電源端和電第一壓比較器的輸出端。
[0008] 所述第二取樣支路由第二取樣電阻、第二電壓跟隨器、第二電壓比較器、第二繼電 器線圈、第二二極管組成；第二取樣電阻的一端同時(shí)連接至第二輸入電流的流入端和第二 電壓跟隨器的輸入端，第二取樣電阻的另外一端連接至公共地；第二輸入電流的流出端連 接至直流供電電源的正端；第二電壓跟隨器的輸出端設(shè)為第二取樣電壓輸出端；第二電壓 比較器的正輸入端連接至第二取樣電壓輸出端、負(fù)輸入端連接至比較電壓閾值端；第二繼 電器線圈的兩端分別連接至正電源端和第二電壓比較器的輸出端；第二二極管的陰極、陽 極分別連接至正電源端和電第二壓比較器的輸出端。
[0009] 第一輸入電流、第二輸入電流的二線制環(huán)路供電電源為直流供電電源。
[0010] 所述反相加法電路由第一運(yùn)放、加法器輸入電路、加法器反饋電路組成。
[0011] 所述加法器輸入電路包括第一加法器輸入支路和第二加法器輸入支路。
[0012] 所述第一加法器輸入支路由第一輸入電阻、第二輸入電阻、第一繼電器開關(guān)一組 成；第一輸入電阻、第二輸入電阻、第一繼電器開關(guān)一的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第一輸入電阻的 另外一端為第一取樣電壓輸入端且連接至第一取樣電壓輸出端，第二輸入電阻的另外一端 連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第一繼電器開關(guān)一的另外一端連接至公共地。
[0013] 所述第二加法器輸入支路由第三輸入電阻、第四輸入電阻、第二繼電器開關(guān)一組 成；第三輸入電阻、第四輸入電阻、第二繼電器開關(guān)一的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第三輸入電阻的 另外一端為第二取樣電壓輸入端且連接至第二取樣電壓輸出端，第四輸入電阻的另外一端 連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第二繼電器開關(guān)一的另外一端連接至公共地。
[0014] 所述加法器反饋電路包括第一加法器反饋支路和第二加法器反饋支路。
[0015] 所述第一加法器反饋支路由第一反饋電阻、第二反饋電阻、第一繼電器開關(guān)二組 成；第一反饋電阻、第二反饋電阻、第一繼電器開關(guān)二的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第一反饋電阻的 另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第二反饋電阻的另外一端連接至第一運(yùn)放的輸出 端，第一繼電器開關(guān)二的另外一端連接至公共地。
[0016] 所述第二加法器反饋支路由第三反饋電阻、第四反饋電阻、第二繼電器開關(guān)二組 成；第三反饋電阻、第四反饋電阻、第二繼電器開關(guān)二的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第三反饋電阻的 另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第四反饋電阻的另外一端連接至第一運(yùn)放的輸出 端，第二繼電器開關(guān)二的另外一端連接至公共地。
[0017] 所述第一運(yùn)放的正輸入端連接至公共地。
[0018] 所述第一繼電器線圈、第一繼電器開關(guān)一、第一繼電器開關(guān)二同屬第一繼電器；所 述第二繼電器線圈、第二繼電器開關(guān)一、第二繼電器開關(guān)二同屬第二繼電器。
[0019] 所述反相比例電路的輸入端連接至第一運(yùn)放的輸出端、輸出端設(shè)為平均值電壓輸 出端。
[0020] 所述二線制電流變送電路設(shè)有變送電壓輸入端和平均值電流變送輸出端，變送電 壓輸入端連接至平均值電壓輸出端。
[0021] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：可以計(jì)算2個(gè)輸入在4 一 20mA范圍 的二線制變送器電流的平均值并輸出；當(dāng)2個(gè)輸入中有1個(gè)輸入變送器電流環(huán)路開路時(shí)，所 述裝置能夠直接將另外一個(gè)輸入的變送器電流作為平均值輸出；控制開關(guān)采用繼電器，繼 電器開關(guān)斷開時(shí)電阻大，導(dǎo)通時(shí)電阻小，電流平均值計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023] 圖2為本實(shí)用新型的二線制取樣電路圖。
[0024] 圖3為本實(shí)用新型的平均值計(jì)算電路圖。
[0025] 圖4為本實(shí)用新型的二線制電流變送電路圖。
[0026] 圖5為本實(shí)用新型的電源電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 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。
[0028] 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，一種求二線制變送器電流平均值的裝置，由 二線制取樣電路、平均值計(jì)算電路、二線制電流變送電路組成。
[0029] 二線制取樣電路如圖2所示。
[0030] 第一取樣支路由第一取樣電阻Rll、第三運(yùn)放Fll、第一電壓比較器F12、第一繼電 器線圈Jll組成；第三運(yùn)放Fll的輸出端連接至其負(fù)輸入端構(gòu)成第一電壓跟隨器。第一輸 入電流11流經(jīng)第一取樣電阻Rl 1。
[0031] 第二取樣支路由第二取樣電阻R21、第四運(yùn)放F21、第二電壓比較器F22、第二繼電 器線圈J21組成；第四運(yùn)放F21的輸出端連接至其負(fù)輸入端構(gòu)成第二電壓跟隨器。第二輸 入電流12流經(jīng)第二取樣電阻R21。
[0032] 第一輸入電流II、第二輸入電流12的二線制環(huán)路供電電源為直流供電電源VDD。
[0033] 比較電壓閾值電路為第一電位器RWl構(gòu)成的分壓電路；比較電壓閾值端VREF連接 至分壓輸出端，兩個(gè)分壓輸入端分別連接至正電源端+VCC和公共地。
[0034] D1、D2是續(xù)流二極管。
[0035] 第三運(yùn)放F11、第四運(yùn)放F21選擇LM358 ;第一電壓比較器F12、第二電壓比較器 F22選擇集電極開路的LM393。
[0036] 平均值計(jì)算電路如圖3所示。
[0037] 平均值計(jì)算電路由和反相加法電路、反相比例電路組成。
[0038] 反相加法電路由第一運(yùn)放R)l、加法器輸入電路、加法器反饋電路組成。
[0039] 加法器輸入電路包括第一加法器輸入支路和第二加法器輸入支路。
[0040] 第一加法器輸入支路由第一輸入電阻R13、第二輸入電阻R14、第一繼電器開關(guān)一 Jll-I組成；第一輸入電阻R13、第二輸入電阻R14、第一繼電器開關(guān)一 Jll-I的一端聯(lián)結(jié)為 結(jié)點(diǎn)，第一輸入電阻R13的另外一端連接至第一取樣電壓輸出端VI，第二輸入電阻R14的另 外一端連接至第一運(yùn)放ΗΠ 的負(fù)輸入端，第一繼電器開關(guān)一 Jll-I的另外一端連接至公共 地。
[0041] 第二加法器輸入支路由第三輸入電阻R23、第四輸入電阻R24、第二繼電器開關(guān)一 J21-1組成，電路結(jié)構(gòu)與第一加法器輸入支路相同。
[0042] 加法器反饋電路包括第一加法器反饋支路和第二加法器反饋支路。
[0043] 第一加法器反饋支路由第一反饋電阻R15、第二反饋電阻R16、第一繼電器開關(guān)二 J11-2組成；第一反饋電阻R15、第二反饋電阻R16、第一繼電器開關(guān)二J11-2的一端聯(lián)結(jié)為 結(jié)點(diǎn)，第一反饋電阻R15的另外一端連接至第一運(yùn)放FOl的負(fù)輸入端，第二反饋電阻R16的 另外一端連接至第一運(yùn)放ΗΠ 的輸出端，第一繼電器開關(guān)二J11-2的另外一端連接至公共 地。
[0044] 第二加法器反饋支路由第三反饋電阻R25、第四反饋電阻R26、第二繼電器開關(guān)二 J21-2組成，電路結(jié)構(gòu)與第一加法器反饋支路相同。
[0045] 第一運(yùn)放R)1的正輸入端連接至公共地。
[0046] 反相比例電路由第二運(yùn)放R)2、第一電阻R01、第二電阻R02組成。其輸入端連接 至第一運(yùn)放ΗΠ 的輸出端、輸出端設(shè)為平均值電壓輸出端V0UT。
[0047] 第一運(yùn)放R)l、第二運(yùn)放F02選擇LM358。第一繼電器線圈J11、第一繼電器開關(guān) 一 Jl 1-1、第一繼電器開關(guān)二Jl 1-2同屬第一繼電器，第二繼電器線圈J21、第二繼電器開關(guān) 一 J21-1、第二繼電器開關(guān)二J21-2同屬第二繼電器；第一繼電器、第二繼電器都選擇歐姆 龍小型繼電器G5V-2。
[0048] 二線制電流變送電路如圖4所示，由電流變送器XTROl和第一三極管T01、第一電 容COl、第三電阻R03組成，電流變送器XTROl選擇電流環(huán)路發(fā)送器XTRl 17。
[0049] 第三電阻R03的一端是變送電壓輸入端VIN且連接至平均值電壓輸出端V0UT， 另外一端連接至電流變送器XTROl的電流輸入端Iin ;電流變送器XTROl的輸入電流返回 端IRET連接至公共地GND ;第一三極管TOl的集電極、基極、發(fā)射極分別連接至電流變送 器XTROl的電壓輸入端U+、基極端B、發(fā)射極端E ;第一電容COl的兩端并聯(lián)至電流變送器 XTROl的電壓輸入端U+、變送電流輸出端Iout ;電流變送器XTROl的變送電流輸出端Iout 和電壓輸入端U+構(gòu)成平均值電流變送輸出端IOUT。
[0050] 所述求二線制變送器電流平均值的裝置還包括有電源電路，由雙路