[實用新型]一種具備限流儲能功能的兩線制4-20mA變送器電路

有效

• 申請號: 201721785265.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207742243U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王士興;陳曉斌;劉麗
• 申請（專利權）人: 西安安森智能儀器股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02J7/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種具備限流儲能功能的兩線制4?20mA變送器電路，包括限流儲能電路、處理及調理電路和兩線制V/I變換電路；所述限流儲能電路的輸入端接到兩線制V/I變換電路的4?20mA環路正極；所述限流儲能電路的輸出端連接至處理及調理電路，所述處理及調理電路的供電端，限流儲能電路的儲能電容參考端接地。本實用新型有效避免了變送器電路(或負載)直接從4?20mA環路取電引起環路電流輸出毛刺。

技術領域

本實用新型屬于電子電路技術領域，涉及一種變送器電路，尤其是一種具備限流儲能功能的兩線制4-20mA變送器電路。

背景技術

現有技術中，廣泛采用4～20mA電流來傳輸模擬量，兩線制變送器的原理是利用了4～20mA信號為自身提供電能。如果變送器自身耗電大于4mA，那么將不可能輸出下限4mA值，因此一般要求兩線制變送器自身耗電(包括傳感器在內的全部電路)不大于3.5mA，這是兩線制變送器的設計根本原則之一，因此電路的低功耗成為主要的設計難點。

然而，兩線制4-20mA變送器電路的低功耗要求給設計帶來了諸多限制，尤其當變送器采用數字接口傳感器或功能模塊，這些傳感器或功能模塊周期性工作時，導致變送器瞬間耗電超過輸出下限值4mA，在變送器輸出環路上形成電流毛刺，直接導致輸出結果錯誤。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種具備限流儲能功能的兩線制4-20mA變送器電路。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

這種具備限流儲能功能的兩線制4-20mA變送器電路，包括限流儲能電路、處理及調理電路和兩線制V/I變換電路；所述限流儲能電路的輸入端接到兩線制V/I變換電路的4-20mA環路正極；所述限流儲能電路的輸出端連接至處理及調理電路，所述處理及調理電路的供電端，限流儲能電路的儲能電容參考端接地。

上述限流儲能電路包括限流控制電路以及連接至限流控制電路與V/I變換電路之間的儲能元件；所述限流控制電路由電壓基準、三極管和電阻構成；所述儲能元件為電容器C1，儲能元件的電容器C1接在限流控制電路的輸出端。

上述限流控制電路包括依次連接形成閉環的兩端型電壓基準源U1、二極管D1、第一電阻R1、NPN型三極管Q1和第二電阻R2；其中所述NPN型三極管Q1的射極與第二電阻一端連接，NPN型三極管Q1的集級與第一電阻的一端連接，NPN型三極管Q1的基極連接至二極管D1的正極端和第一電阻R1之間；所述二極管D1的負極端連接至兩端型電壓基準源U1；兩端型電壓基準源U1與第二電阻R2連接并引出連接至VCC端和電容器C1的正極端；電容器C1的負極端接地和V/I變換電路。

上述處理及調理電路連接有傳感器和顯示及按鍵。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的具備限流儲能功能的兩線制4-20mA變送器電路是給兩線制4-20mA變送器的負載供電前端增加限流儲能電路，限流儲能電路在允許的電流水平下從電流環路獲取并儲存電能，當需要時為變送器電路(或負載)提供瞬間大電流，有效避免了變送器電路(或負載)直接從4-20mA環路取電引起環路電流輸出毛刺。

附圖說明

圖1為本實用新型的應用場景示意圖；

圖2為應用本實用新型后電流分析示意圖；

圖3為本實用新型限流控制電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

本實用新型具體是給兩線制4-20mA變送器的負載供電前端增加限流儲能電路，限流儲能電路在允許的電流水平下從電流環路獲取并儲存電能，當需要時為變送器電路或負載提供瞬間大電流。