[實用新型]一種應用于閥門定位器的HART發射電路

有效

• 申請號: 201120445745.0
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN202327344U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李強;楊彬;孫振民
• 申請（專利權）人: 中環天儀股份有限公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

技術領域

本實用新型涉及一種HART電路，特別涉及一種應用于閥門定位器的HART發射電路。

背景技術

閥門定位器作用于調節閥之上，廣泛應用于石油、化工、電力、食品及水處理等領域。隨著計算機總線技術的快速發展，傳統的模擬儀表逐漸被智能化、總線型儀表所取代，但同時應看到模擬信號系統在當前時期內仍占據很大的比重。HART（可尋址遠程傳感器高速通道）

作為模擬系統向數字系統轉變過程中的過渡性產品，實現了在模擬信號中疊加傳輸數字信號，在當前時期具有較強的市場競爭力。目前，公知的應用于閥門定位器的HART發射電路采用變壓器耦合的方式，采用該方式的電路具有體積大、成品率低等缺點，給產品的安裝、調試工作造成很大的困難。

發明內容

為了克服公知的應用于閥門定位器的HART發射電路體積大、成品率低的缺點,?本實用新型提供了一種應用于閥門定位器的HART發射電路，該電路摒棄了變壓器耦合的方式，采用集成電路耦合信號，現代半導體技術保證了集成電路元件在制作工藝、可靠性等方面遠遠高于機械結構式的變壓器元件，對產品的可靠性、成品率具有很大的提升。

本實用新型為實現上述目的，所采用的技術方案是：一種應用于閥門定位器的HART發射電路，其特征在于：所述電路中節點OTXA通過電阻R9與運算放大器U1B的同相輸入端5腳相連，基準電壓Vref接運算放大器U1B的同相輸入端5腳，節點OTXA通過電容C4連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端與運算放大器U1B的反相輸入端6腳相連，電容C3與電阻R6并聯，并聯兩端分別與運算按放大器U1B的反相輸入端6腳、輸出端7腳相連，運算放大器U1B的輸出端7腳接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接電阻R10一端和電容C5的一端，電阻R10的另一端接地，電容C5的另一端接運算放大器U1A的同相輸入端3腳和電阻R1的一端，電阻R1的另一端接4～20mA輸入端I+、電容C1的一端、N溝道增強型場效應管Q1的漏極D、二極管D1的正極，二極管D1的負極通過二極管D2接效應管Q1的源極S、4～20mA輸出端I-及地，電容C2與電阻R5并聯，電阻R5一端接地，電阻R5另一端接電阻R2的一端和運算放大器U1A的反相輸入端2腳，電阻R2的另一端接基準電壓Vref，運算放大器U1A的接地端4腳接地，電源供電端8腳接電源VCC，輸出端1腳接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電阻R3的一端和N溝道增強型場效應管Q1的柵極G，電阻R3的另一端接電容C1的另一端。

本實用新型的有益效果是：使用集成電路元件實現了HART信號發射耦合功能，克服了變壓器耦合方式帶來的電路體積大，成品率低等缺點。電路可靠性高，焊接、調試方便，便于大規模批量生產。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

在圖1中，OTXA節點為HART調制解調芯片的輸出端，信號波特率為1200，“1”為頻率1200Hz方波，“0”為頻率2200Hz方波。通過電容C4濾除直流信號連接至由運算放大器U1B連接電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電容C3構成有源低通濾波器，運算放大器U1B的同相輸入端連接大小為VCC/2的基準電壓Vref，對方波信號進行濾波整形后通過濾波電容C5與運算放大器U1A的同相輸入端連接。電阻R2與電阻R5串聯與基準電壓Vref和地相連，為以運算放大器U1A為中心的放大電路提供靜態工作點，二極管D1和二極管D2串聯，連接在4～20mA輸入I+和4～20mA輸出I-上，在場效應管Q1關斷狀態下，4～20mA電流從二極管D1和二極管D2流過，此時節點4～20mA輸入I+的電壓為二極管D1和二極管D2的導通電壓之和，通過電阻R1與運算放大器U1A的同相輸入端連接。HART信號疊加到運算放大器U1A的同相輸入端，在U1A的輸出端產生頻率相同的交變信號，電阻R3和電容C1連接在N溝道增強型場效應管Q1的漏極D和柵極G之間，對疊加在場效應管Q1上的電壓信號進行整形，控制N溝道增強型場效應管Q1的通斷，改變4～20mA輸入I+和4～20mA輸出I-兩端的電壓，從而影響環路電流，頻率與OTXA輸入相同，實現在4～20mA模擬信號上疊加數字信號。