[發明專利]一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統和方法

在審

• 申請號: 202110198211.0
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112946458A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 高曉紅;喻立川
• 申請（專利權）人: 重慶四聯測控技術有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G08B21/18
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 程宇

本發明涉及一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統和方法，包括供電電源、CPU和報警電流輸出電路，報警電流輸出電路包括順序連接的第一電容、整流二極管、第一電阻和MOS開關管；通過CPU的IO口發送周期性的脈沖信號，對第一電容進行充放電，并由整流二極管進行整流，使得脈沖信號變為直流信號，并在第一電阻的作用下使得MOS開關管的柵極的電壓升高，MOS開關管為PMOS管，因此柵極處于高電位的時候MOS開關管處于斷開狀態；如果模數轉換器、數模轉換器和CPU出現故障時，脈沖信號中斷，MOS開關管的柵極處于低電位，MOS開關管的源極和漏極導通，電流流過第二電阻，從而輸出報警電流信號。

技術領域

本發明涉及壓力變送器技術領域，具體是一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統和方法。

背景技術

隨著智能壓力變送器的發展，越來越多的應用場合需要考慮設備的安全可靠性，需要對電路的各個功能模塊進行診斷。但在診斷到電路的部分故障，可能該故障無法通過環路電流輸出，向用戶提出警示，此時需要通過一套額外強制報警電路，保障在cpu、數模轉換器、環路故障時仍然能夠輸出報警信號，保障系統安全。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統和方法，能夠在診斷到硬件電路中的數模轉換器、環路電流、cpu發生故障時，強制輸出報警電流，并給出故障信息，保障現場儀表使用安全。

本發明的一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統，包括供電電源、CPU和報警電流輸出電路，報警電流輸出電路包括順序連接的第一電容、整流二極管、第一電阻和MOS開關管，第一電容的一端與CPU的IO引腳連接，整流二極管的陽極與第一電容的另一端連接，整流二極管的陰極與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與MOS開關管的柵極連接，MOS開關管的漏極設有第二電阻，第二電阻與MOS開關管的源極與供電電源的兩端連接，CPU的供電端同樣與供電電源的兩端連接，CPU的引腳上還設有模數轉換器和數模轉換器，CPU通過模數轉換器采集環路電流。

進一步，所述報警電流輸出電路還包括均與所述第二電阻并聯的第三電阻和第四電阻，第三電阻和第四電阻的一端分別與所述整流二極管的兩端連接，第三電阻和第四電阻的另一端均連接至所述供電電源的一端。

進一步，所述MOS開關管的源極和柵極之間設有用于抗干擾的第二電容。

進一步，所述供電電源分為兩路分別為所述CPU和報警電流輸出電路供電。

本發明還提供一種壓力變送器的強制報警電流輸出方法，包括步驟：

(1)CPU利用模數轉換器ADC采集環路電流VI，并與產生環路電流的設備進行通信，獲取實際的環路電流值，比較后如果相差較大至超過閾值，則判斷為故障狀態，CPU停止輸出周期性的脈沖信號，使得MOS開關管D2導通，電流通過第二電阻R2，電流值大致為VD/R2，通過檢測該電流即可獲取報警信號；

(2)如果數模轉換器DAC出現故障，CPU停止輸出周期性的脈沖信號，從而使得電路輸出報警電流信號；

(3)如果是CPU出現故障，CPU會強制中止輸出周期性的脈沖信號，從而使得電路輸出報警電流信號。

本發明的有益效果是：本發明的一種壓力變送器的強制報警電流輸出系統和方法，通過CPU的IO口發送周期性的脈沖信號，對第一電容進行充放電，并由整流二極管進行整流，使得脈沖信號變為直流信號，并在第一電阻的作用下使得MOS開關管的柵極的電壓升高，MOS開關管為PMOS管，因此柵極處于高電位的時候MOS開關管處于斷開狀態；如果模數轉換器、數模轉換器和CPU出現故障時，脈沖信號中斷，MOS開關管的柵極處于低電位，MOS開關管的源極和漏極導通，電流流過第二電阻，從而輸出報警電流信號。

附圖說明