[發(fā)明專利]光隔離電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080069077.4
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN103141038A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.S.克拉維茨
• 申請（專利權(quán)）人: 微動公司
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;李浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光隔離電路領(lǐng)域，并且特別地涉及能夠自主地輸出至少兩個不同信號的光隔離電路。

背景技術(shù)

科里奧利（Coriolis）質(zhì)量流量計測量關(guān)于流過管道的材料的質(zhì)量流量及其他信息。這些流量計通常包括流量計電子裝置部分和流量計傳感器部分。流量計傳感器具有筆直或彎曲配置的一個或多個流管。每個流管配置具有一組自然震動模式，其可以是簡單彎曲、扭轉(zhuǎn)、徑向或耦合類型的。每個流管被驅(qū)動以在這些自然振動模式中的一個中的諧振下振蕩。振動的填充材料的系統(tǒng)的自然振動模式部分地由流管和流管內(nèi)的材料的組合質(zhì)量限定。當(dāng)不存在流過科里奧利流量計傳感器的材料時，沿著流管的所有點以基本上相同的相位振蕩。隨著材料流過流管，科里奧利加速度促使沿著流管的點具有不同的相位。在流量計傳感器的進(jìn)口側(cè)的相位落后于驅(qū)動器，而在流量計傳感器的出口側(cè)的相位領(lǐng)先于驅(qū)動器。

圖1圖示出科里奧利流量計5。科里奧利流量計5包括科里奧利流量計傳感器10和科里奧利流量計電子裝置20。流量計電子裝置20經(jīng)由路徑100被連接至流量計傳感器10以通過路徑26來提供質(zhì)量流速、密度、體積流速總計質(zhì)量流量信息及其他信息。端口26可以輸出信息，諸如由流量計5生成的測量結(jié)果。

流量計傳感器10包括一對凸緣101和101'、歧管102以及流管103A和103B。連接到流管103A和103B的是驅(qū)動器104、拾取（pick-off）傳感器105和105'以及溫度傳感器107。撐桿106和106'用于限定軸W和W'，每個流管103A和103B關(guān)于該軸W和W'振蕩。雖然示出了雙管、彎曲儀表，但應(yīng)理解的是本文中的討論將同樣地適用于具有單管的儀表或具有一個或多個直管的儀表。

當(dāng)流量計傳感器10被插入管道系統(tǒng)（未示出）中時，管道的材料通過凸緣101進(jìn)入流量計傳感器10，通過歧管102，在那里，材料被引導(dǎo)而進(jìn)入流管103A和103B，流過流管103A和103B并返回至歧管102，其從那里離開流量計傳感器10。

流管103A和103B被選擇并適當(dāng)?shù)匕惭b于歧管102而具有分別關(guān)于彎曲軸W-W和W'-W'的基本上相同的質(zhì)量分布、慣性動量以及彈性模量。流管103A—103B以本質(zhì)上平行的方式從歧管102向外延伸。

流管103A—103B在流量計5的所謂第一異相彎曲模式下關(guān)于其相應(yīng)的彎曲軸W和W'被驅(qū)動器104沿著相反方向驅(qū)動。驅(qū)動器104可以包括許多眾所周知的布置中的任何一個，諸如安裝于流管103A的磁體和安裝于流管103B的反作用線圈（opposing?coil），并且交流電流通過該反作用線圈以便使兩個流管振動。適當(dāng)?shù)尿?qū)動信號被流量計電子裝置20經(jīng)由引線110施加于驅(qū)動器104。

拾取傳感器105和105'在流管的相對末端上被附加于流管103A和103B中的至少一個以測量流管的振蕩。隨著流管103A—103B振動，拾取傳感器105—105'生成第一拾取信號和第二拾取信號。第一和第二拾取信號被施加于引線111和111'。

溫度傳感器107被附加于流管103A和103B中的至少一個。溫度傳感器107測量流管的溫度以便針對系統(tǒng)的溫度修改等式。路徑112將溫度信號從溫度傳感器107載送至流量計電子裝置20。

流量計電子裝置20接收分別出現(xiàn)在引線111和111'上的第一和第二拾取信號。流量計電子裝置20處理第一和第二拾取信號以計算通過流量計傳感器10的材料的質(zhì)量流速、密度和/或其他性質(zhì)。此計算信息由儀表電子裝置20通過路徑26施加，從而到達(dá)一個或多個外部設(shè)備。

圖2示出了能夠用來以兩個通信格式中的一個生成流量計輸出的典型現(xiàn)有技術(shù)輸出電路。該圖包括兩個光耦合器，其中，例如，光耦合器包括儀表電子裝置20與輸出端口26之間的電隔離。這可以是為了限制電功率消耗而完成，例如，其中，儀表電子裝置20（和/或流量計組件10）不能吸取超過隔離設(shè)備的容量的電功率。例如，這針對電短路情況下的損壞進(jìn)行保護(hù)。這可以在爆炸性或危險環(huán)境中使用流量計5的情況下完成。隔離可以是儀表電子裝置20的本質(zhì)安全（IS）構(gòu)造的一部分，其中，勢壘（barrier）可以防止過多電功率被跨勢壘和在安全與危險區(qū)域之間傳輸。

在圖中，上光耦合器用來從輸入端向輸出端傳輸信號。由于可以將信號轉(zhuǎn)換成至少一個其他通信格式，所以輸出端可以包括轉(zhuǎn)換電路。結(jié)果，根據(jù)控制信號，可以將上光耦合器的輸出選擇性地提供給轉(zhuǎn)換電路。