[發明專利]一種兩線制位置變送器電路

有效

• 申請號: 201210552456.X
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103226025B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 李西林
• 申請（專利權）人: 天津市北方閥門控制設備有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發明涉及一種位置變送器電路，尤其是涉及一種通過兩條傳輸線從外部電路接收電源并且電流信號向外部傳輸的兩線制位置變送器電路。

背景技術

位置變送器基于差動電容的原理，將轉角或直線位移轉換成標準的電流信號，用以檢測各種閥門開度和位移變量。

工業上普遍需要測量各類非電物理量，例如溫度、壓力、速度、角度等；另外電物理量(簡稱電量)，例如電流、電壓、功率、頻率等，都需要轉換成標準模擬量電信號才能傳輸到幾百米外的控制室或顯示設備上。這種將物理量轉換成電信號的設備稱為變送器。工業上最廣泛采用的標準模擬量電信號是用4～20mA直流電流來傳輸模擬量。

采用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內阻無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度，在普通雙絞線上可以傳輸數百米。上限取20mA是因為防爆的要求：20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線：正常工作時不會低于4mA，當傳輸線因故障斷路，環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。

電流輸出型變送器將物理量轉換成4～20mA電流輸出，必然要有外電源為其供電。最典型的是變送器需要兩根電源線，加上兩根電流輸出線，總共要接4根線，稱之為四線制變送器。

當然，電流輸出可以與電源公用一根線（公用VCC或者GND），可節省一根線，稱之為三線制變送器。

在現有的技術中的位置變送器往往采用模擬電路，穩定性差。原產品由兩個電位器進行兩端位置的調整，需多次反復調整才能調好，而且使用時還存在變化和漂移現象。同時是原產品為了使產品性能穩定，需用樹脂灌注固化，這樣增加了成本和工時，也不能進行維修。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種性能穩定、操作方便且維修方便的兩線制位置變送器電路。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種兩線制位置變送器電路，包括位置電位器、微處理器、電壓調節器和電流輸出電路；所述位置電位器通過第二接線排接微處理器的A/D通道管腳；所述電壓調節器的輸入端通過第一接線排接外部電源，輸出端為所述微處理器供電；所述電流輸出電路的一端接所述微處理器的PWM輸出管腳，另一端接第一接線排向外界輸出。由PIC微處理器及外圍電壓基準電路進行模數轉換實現位置信號采集，經程序進行運算處理，通過PWM電路和外圍電流輸出電路輸出4～20mA電流信號。由于采用了數字電路和程序處理，使產品穩定性好。

進一步，還包括操作按鍵，所述操作按鍵一端接所述電壓調節器的輸出端，另一端分為兩條支路，一條支路經電阻R11接所述微處理器的時鐘管腳，另一條支路經電阻R12接地。

進一步，還包括指示燈，所述指示燈的正極經電阻R13接所述電壓調節器的輸出端，負極接所述微處理器的A/D通道管腳。兩端位置的標定和調整由操作按鈕、指示燈配合進行，方便快捷，而且一旦調好就將數據記憶在PIC芯片中，不會變化和漂移。

本發明具有的優點和積極效果是：由于采用上述技術方案，由PIC微處理器及外圍電壓基準電路進行模數轉換實現位置信號采集，由程序進行運算處理，經PWM電路和外圍電流輸出電路輸出4～20mA電流信號。由于采用了數字電路和程序處理，使產品穩定性好。由按鈕和指示燈配合進行兩端位置的標定和調整，方便快捷，而且一旦調好就將數據記憶在PIC芯片中，不會變化和漂移。并且本專利性能穩定無需灌注樹脂，既節約了成本和工時，還能進行維修。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖。

圖中：

1、第一接線排????2、第二接線排????3、電壓調節器

4、操作按鍵??????5、指示燈????????6、微處理器

7、電流輸出電路

具體實施方式