[發明專利]一種變送器電流環路信號分支裝置

在審

• 申請號: 201711062993.5
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107967800A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 藺學華;方志遠
• 申請（專利權）人: 新疆廣陸能源科技股份有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及變送器技術領域，尤其涉及一種變送器電流環路信號分支裝置號分支裝置。

背景技術

自動化測量和控制環境中，將物理信號轉變為電信號的裝置稱為信號變送器，工業、自動化環境中應用最廣泛的變送器類型為4mA~20mA電流環路變送器，兩芯信號電纜從設備終端為變送器供電，并通過這兩芯電纜，將變送器輸出的電信號以4mA~20mA電流形式，傳送至設備終端（如圖1）。通常，變送器與設備終端信號通道有一對一的供電和接收電流信號的對應關系。電流環路變送器設計特點決定了這類變送器不適宜直接輸出電流環路信號至多個設備終端，限制了多個設備終端共享變送器電流環路信號的便捷性。因此，自動化測量和控制環境中，針對同一物理變量，不同用戶都是各自安裝變送器進行物理變量測量，這種同一物理變量，多用戶，在一個環境中重復安裝變送器的情況，導致問題有：

1.同類別，不同型號的變送器在一個物理變量源點堆擠安裝，占用安裝空間；

2.壓力類型物理量測量時，變送器測量面處于承壓狀態，多個壓力源引出或在高壓管匯上開孔安裝多個壓力變送器，可能的安裝不規范，容易導致壓力泄漏的危險；

3.變送器型號、規格、準確度不同，對物理變量轉換的結果不同，易導致誤判，誤操作；

4.多個超聲、紅外，光電類變送器的鄰近安裝，變送器之間的發送、接收信號會相互干擾，影響變送器的正常工作；

5.多變送器就需要多條連接變送器的信號電纜，同一物理信號，多個變送器測量、多條傳輸電纜，增加了各個儀表，變送器系統的布線，維護難度，特別是處于經常搬遷作業的工況，重復拆線，布線不僅費時費力，且容易出現電纜錯誤布線，錯誤連接的問題。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種針對不同用戶和測控系統，只需要安裝一個變送器，實現變送器輸出電流信號從一對一的供電和接收電流信號到單分支至多分支的共享應用，且每個分支都相當于一個虛擬變送器，除連接設備終端有終端提供電源，獲得信號外無需為分至裝置提供額外的工作電源的一種變送器電流環路信號分支裝置。為此，現提出如下技術方案：

一種變送器電流環路信號分支裝置，包括電流信號取樣電路，線性光電隔離發送、接收電路以及變送器信號還原電路，所述電流信號取樣電路獲取變送器輸出的電流信號值，繼而將信號傳輸至線性光電隔離發送、接收電路，實現電流信號到光信號，光信號到電流信號的線性隔離傳輸，然后將電流信號傳輸至變送器信號還原電路，實現虛擬變送器電流環路中電流信號輸出。

對上述方案的進一步改進，所述電流信號取樣電路包括接線端、兩個取樣電阻以及二極管，所述接線端包括四個接線柱，其中接線柱一和接線柱二連接變送器，接線柱三和接線柱四連接變送器供電線路；電流信號由接線端二連接到二極管的正極；二極管的負極連接到線性光電隔離發送、接收電路；所述接線柱四連接取樣電阻一和取樣電阻二的輸入端，所述取樣電阻一和取樣電阻二的輸出端也連接到線性光電隔離發送、接收電路。

對上述方案的進一步改進，所述取樣電路還包括一個穩壓二極管和電容，所述穩壓二極管和電容的負極連接接線柱四，穩壓二極管和電容的正極分別連接接線柱一和接線柱三。

對上述方案的進一步改進，所述線性隔離發送電路、接收電路包括電—光信號轉換電路和光電接收電路。

對上述方案的進一步改進，所述電—光信號轉換電路包括運算放大器、線性光電隔離器件以及一個晶體管；所述電流信號取樣電路中的取樣電阻一和取樣電阻二的輸出端分別連接運算放大器的負極和正極，運算放大器的輸出端連接晶體管的基極，所述晶體管的發射極通過一個電阻連接線性光電隔離器件的負極，線性光電耦合器件的正極連接所述電流信號取樣電路中二極管的負極，所述晶體管的集電極通過串聯連接一個電容和電阻連接到取樣電阻一的輸出端。

對上述方案的進一步改進，所述電—光信號轉換電路還包括一個線性光電隔離器件，所述線性光電隔離器件的的正極連接在運算放大器與取樣電阻二之間；線性光電耦合器件的負極連接與取樣電阻的輸出端相連。

對上述方案的進一步改進，所述光電接收電路包括線性光電隔離器件、運算放大器以及兩個運算電阻；所述線性光電隔離器件接收來自所述電—光信號轉換電路發出的光信號，將其轉換成電信號后，所述線性光電隔離器件的正極連接運算放大器的正極，負極連接分別連接運算放大器的負極、運算電阻一和電容，所述運算電阻一和電容并聯，其輸出端與運算放大器的輸出端均連接到運算電阻二的輸入端，所述運算電阻二的輸出端連接到變送器信號還原電路。