一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器。其特征在于包括勵(lì)磁電壓變送器單元和勵(lì)磁電流變送器單元，勵(lì)磁電壓變送器單元能將正負(fù)極性的直流勵(lì)磁電壓轉(zhuǎn)換戈1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，勵(lì)磁電流變這器單元能將信號(hào)電壓為0-75mV的直流勵(lì)磁電滴轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，且勵(lì)確電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成為一體。與3有的兩個(gè)獨(dú)立的變送器相比，體積小、耗能低、司靠性好、安全系數(shù)高，特別是勵(lì)磁電壓變送器正費(fèi)極性都適用，在勵(lì)磁電壓為負(fù)時(shí)，也能測(cè)量勵(lì)磁電壓，而且對(duì)應(yīng)不同發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓，一臺(tái)變送器就可以完成測(cè)量，非常方便。
【專利說明】一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的勵(lì)磁變送器通常由勵(lì)磁電壓變送器及勵(lì)磁電流變送器兩個(gè)獨(dú)立的變送器組成，體積大、耗能、安裝不方便，特別是勵(lì)磁電壓變送器采用的是單極性的直流電壓變送器，當(dāng)勵(lì)磁電壓為負(fù)時(shí)，無法測(cè)量負(fù)的勵(lì)磁電壓(通常在滅磁時(shí))，而且對(duì)應(yīng)不同發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓，需要選用不同量程的變送器，互換性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器的技術(shù)方案。
[0004]所述的一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，其特征在于包括勵(lì)磁電壓變送器單元和勵(lì)磁電流變送器單元，勵(lì)磁電壓變送器單元能將正負(fù)極性的直流勵(lì)磁電壓轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，勵(lì)磁電流變送器單元能將信號(hào)電壓為0_75mV的直流勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，且勵(lì)磁電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成為一體。
[0005]所述的一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，其特征在于所述的勵(lì)磁電壓變送器單元包括:四個(gè)量程的直流勵(lì)磁電壓取樣回路、勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器、信號(hào)偏置回路及勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路；
[0006]所述的直流勵(lì)磁電壓取樣回路包括:電阻R2、電阻R3、電阻Rl及電容Cl組成的第一量程取樣回路，電阻R4、電阻R5、電阻Rl及電容Cl組成的第二量程取樣回路，電阻R6、電阻R7、電阻Rl及電容Cl組成的第三量程取樣回路，電阻R8、電阻R9、電阻Rl及電容Cl組成的第四量程取樣回路；
[0007]所述的勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R21、電位器Rp1、電容C2、電容C3及集成電路Ul，集成電路Ul型號(hào)為AD620 ；
[0008]所述的信號(hào)偏置回路包括:電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R28、二極管D2及集成電路U2，集成電路U2型號(hào)為TL082 ；
[0009]所述的勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R30、電阻R40、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R48、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D3、電阻R27、電阻R29、電位器Rp2、三極管Tl及集成電路U3，集成電路U3型號(hào)為AM462。
[0010]所述的一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，其特征在于所述的勵(lì)磁電流變送器單元包括:勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器及勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路；
[0011]所述的勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻R14、電阻R15、電阻R16、電位器Rp3、電容C8、電容C9及集成電路U4，集成電路U4型號(hào)為AD620 ；
[0012]所述的勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R31、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R49、電容C1、電容C11、電容C12、二極管D5、三極管T2及集成電路U5，集成電路U5型號(hào)為AM462。
[0013]本實(shí)用新型將勵(lì)磁電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成為一體，用于正負(fù)極性勵(lì)磁電壓測(cè)量及電壓信號(hào)0-75mV的勵(lì)磁電流測(cè)量，與現(xiàn)有的兩個(gè)獨(dú)立的變送器相比，體積小、耗能低、可靠性好、安全系數(shù)高，特別是勵(lì)磁電壓變送器正負(fù)極性都適用，在勵(lì)磁電壓為負(fù)時(shí)，也能測(cè)量勵(lì)磁電壓，而且對(duì)應(yīng)不同發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓，一臺(tái)變送器就可以完成測(cè)量，非常方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器的電路圖；
[0015]圖2直流勵(lì)磁電壓取樣回路的電路圖；
[0016]圖3勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器的電路圖；
[0017]圖4信號(hào)偏置回路的電路圖；
[0018]圖5勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路的電路圖；
[0019]圖6勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器的電路圖；
[0020]圖7勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0022]一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，包括勵(lì)磁電壓變送器單元和勵(lì)磁電流變送器單元，勵(lì)磁電壓變送器單元能將正負(fù)極性的直流勵(lì)磁電壓轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，勵(lì)磁電流變送器單元能將信號(hào)電壓為0-75mV的直流勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，且勵(lì)磁電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成為一體。
[0023]勵(lì)磁電壓變送器單元包括:四個(gè)量程的直流勵(lì)磁電壓取樣回路、勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器、信號(hào)偏置回路及勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路。
[0024]直流勵(lì)磁電壓(含正負(fù)極性)取樣回路包括:電阻R2、電阻R3、電阻Rl及電容Cl組成的第一量程取樣回路，電阻R4、電阻R5、電阻Rl及電容Cl組成的第二量程取樣回路，電阻R6、電阻R7、電阻Rl及電容Cl組成的第三量程取樣回路，電阻R8、電阻R9、電阻Rl及電容Cl組成的第四量程取樣回路，將不同量程的輸入電壓經(jīng)過不同分壓電阻，在電阻Rl上得到一個(gè)相同的直流信號(hào)電壓Al (雙極性)。
[0025]勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R21、電位器Rp1、電容C2、電容C3及集成電路Ul，集成電路Ul型號(hào)為AD620，將直流勵(lì)磁電壓(含正負(fù)極性)取樣回路輸出信號(hào)電壓Al (雙極性)，經(jīng)過勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器，進(jìn)行信號(hào)隔離(高阻抗)，增益調(diào)整，輸出直流信號(hào)電壓A2 (雙極性)。
[0026]信號(hào)偏置回路包括:電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R28、二極管D2及集成電路U2，集成電路U2型號(hào)為TL082 ;將勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器輸出信號(hào)電壓A2 (雙極性)與信號(hào)偏置電壓Uoffset輸入到集成電路U2的2腳，進(jìn)行加法放大，在勵(lì)磁電壓U2的2腳輸出一個(gè)單極性直流信號(hào)電壓，再輸入到勵(lì)磁電壓U2的6腳，進(jìn)行反向，在勵(lì)磁電壓U2的7腳輸出直流信號(hào)電壓A3 (正極性)。
[0027]勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R30、電阻R40、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R48、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D3、電阻R27、電阻R29、電位器Rp2、三極管Tl及集成電路U3，集成電路U3型號(hào)為AM462 ;將信號(hào)偏置回路輸出的直流信號(hào)電壓A3 (正極性)輸入到電壓電流轉(zhuǎn)換專用集成電路U3及與U3的8腳相連的三極管Tl、二極管D3、電阻R43，輸出4-20mA的勵(lì)磁電壓信號(hào)；電阻R48用于選擇輸出電流信號(hào)或電壓信號(hào)，即電阻R48不接時(shí)輸出信號(hào)電流為4-20mA的勵(lì)磁電壓信號(hào)，取電阻R48=250歐姆時(shí)輸出1_5V勵(lì)磁電壓信號(hào)，集成電路U3的16腳接地時(shí)，輸出0-20mA。
[0028]勵(lì)磁電流變送器單元包括:勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器及勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路。
[0029]勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻R14、電阻R15、電阻R16、電位器Rp3、電容C8、電容C9及集成電路U4，集成電路U4型號(hào)為AD620 ;將直流勵(lì)磁電流的電壓信號(hào)0-75mV經(jīng)過勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器，進(jìn)行信號(hào)隔離(高阻抗)，增益調(diào)整，輸出直流信號(hào)電壓BI。
[0030]勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R31、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R49、電容C10、電容C11、電容C12、二極管D5、三極管T2及集成電路U5，集成電路U5型號(hào)為AM462 ;將勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器輸出的直流信號(hào)電壓BI輸入到電壓電流轉(zhuǎn)換專用集成電路U5及與U5的8腳相連的三極管Tl、二極管D5、電阻R49，輸出4-20mA的勵(lì)磁電流信號(hào)；電阻R49用于選擇輸出電流信號(hào)或電壓信號(hào)，即電阻R49不接時(shí)輸出4-20mA勵(lì)磁電流信號(hào)，取電阻R48=250歐姆時(shí)輸出電壓信號(hào)為1_5V的勵(lì)磁電流信號(hào)，集成電路U5的16腳接地時(shí)，輸出0-20mA。
[0031]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0032]圖2為直流勵(lì)磁電壓(含正負(fù)極性)取樣回路，根據(jù)額定勵(lì)磁電壓，選擇量程，經(jīng)過不同量程的電阻分壓，在電阻Rl及電容Cl上得到雙極性取樣電壓
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[0033]a)第一量程的取樣電壓士 =4'$^.卞 H' -r H’
[0034]b)第二量程的取樣電壓=up;2;+F2R/^


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[0035]c)第三量程的取樣電壓、=P-；F2'


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[0036]d)第四量程的取樣電壓4,= F'4:.F2' Xa a吣。



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[0037]圖3為勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器，將直流勵(lì)磁電壓(含正負(fù)極性)取樣回路輸出信號(hào)電壓Al (雙極性)，經(jīng)過高輸入阻抗的儀表放大器，進(jìn)行信號(hào)隔離(高阻抗)，增益調(diào)整，輸出直流信號(hào)電壓A2 (雙極性)，電阻R10、電阻Rll和電容C2、電容C3構(gòu)成差動(dòng)輸入回路，電阻R12和電位器Rpl構(gòu)成增益調(diào)整回路，集成電路Ul為高輸入阻抗的儀表放大器。
[0038]圖4為信號(hào)偏置回路,將勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器輸出信號(hào)電壓A2 (雙極性)與信號(hào)偏置電壓Uoffset進(jìn)行相加，輸出正極性信號(hào)電壓A3，集成電路U2為雙運(yùn)算放大器，電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、及集成電路U2 (1/2)構(gòu)成加法放大回路，電阻R26、電阻R27、二極管D2及集成電路U2 (2/2)構(gòu)成反相器。
[0039]圖5為勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路，將信號(hào)偏置回路輸出的直流信號(hào)電壓A3 (正極性)輸入到電壓電流轉(zhuǎn)換專用集成電路U3及與U3的8腳相連的三極管Tl、二極管D3、電阻R43，輸出4-20mA的勵(lì)磁電壓信號(hào)。電阻R48用于選擇輸出電流信號(hào)或電壓信號(hào)，即電阻R48不接時(shí)輸出電流信號(hào)為4-20mA勵(lì)磁電壓信號(hào)，取電阻R48=250歐姆時(shí)輸出1-5V勵(lì)磁電壓信號(hào)。電阻R40、電阻R41、U3的15腳及U3的16腳，構(gòu)成輸出偏置回路，當(dāng)U3的16腳接地時(shí)，輸出0-20mA;集成電路U3內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)電壓VBe與集成電路U3內(nèi)置運(yùn)算放大器、電阻R27、電阻R29、電位器Rp2，輸出偏置電壓Uoffset，其電壓值通過電位器Rp2進(jìn)行調(diào)整，Uoffset輸入到信號(hào)偏置回路。
[0040]圖6為勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器，將直流勵(lì)磁電流信號(hào)電壓0_75mV經(jīng)過勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器，進(jìn)行信號(hào)隔離(高阻抗)，增益調(diào)整，輸出直流信號(hào)電壓BI，電阻R14、電阻R15和電容C8、電容C9構(gòu)成差動(dòng)輸入回路，電阻R16和電位器Rp3構(gòu)成增益調(diào)整回路，集成電路U4為高輸入阻抗的儀表放大器。
[0041]圖7為勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路，將勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器(勵(lì)磁電流)輸出的直流信號(hào)電壓BI輸入到電壓電流轉(zhuǎn)換專用集成電路U5及與U5的8腳相連的三極管Tl、二極管D5、電阻R49,輸出4-20mA的勵(lì)磁電流信號(hào)。電阻R49用于選擇輸出電流信號(hào)或電壓信號(hào)，即電阻R49不接時(shí)輸出輸出電流信號(hào)為4-20mA勵(lì)磁電壓信號(hào)，取電阻R49=250歐姆時(shí)輸出1-5V勵(lì)磁電壓信號(hào)。電阻R44、電阻R45、集成電路U5的15腳及U5的16腳，構(gòu)成輸出偏置回路，當(dāng)集成電路U5的16腳接地時(shí)，輸出0-20mA。
[0042]本實(shí)用新型公開了集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，包括勵(lì)磁電壓?jiǎn)卧皠?lì)磁電流單元兩大部分。其中勵(lì)磁電壓?jiǎn)卧?，將直流?lì)磁電壓(含正負(fù)極性)轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，當(dāng)輸入電壓為零對(duì)應(yīng)輸出電壓為3V或8mA，當(dāng)輸入電壓為正的滿量程對(duì)應(yīng)輸出電壓為5V或20mA，當(dāng)輸入電壓為負(fù)的滿量程對(duì)應(yīng)輸出電壓為IV或4mA ;勵(lì)磁電流單元，能將信號(hào)電壓為0-75mV的直流勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為1_5V直流電壓或4-20mA直流電流。勵(lì)磁變送器將勵(lì)磁電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成一體，體積更趨小型化，安裝布置方便，耗能量低，輸入電壓適應(yīng)性好，尤其適用于微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種集勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電壓一體的勵(lì)磁變送器，其特征在于包括勵(lì)磁電壓變送器單元和勵(lì)磁電流變送器單元，勵(lì)磁電壓變送器單元能將正負(fù)極性的直流勵(lì)磁電壓轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，勵(lì)磁電流變送器單元能將信號(hào)電壓為0-75mV的直流勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為1-5V直流電壓或4-20mA直流電流，且勵(lì)磁電壓變送器與勵(lì)磁電流變送器集成為一體； 所述的勵(lì)磁電壓變送器單元包括:四個(gè)量程的直流勵(lì)磁電壓取樣回路、勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器、信號(hào)偏置回路及勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路； 所述的直流勵(lì)磁電壓取樣回路包括:電阻R2、電阻R3、電阻Rl及電容Cl組成的第一量程取樣回路，電阻R4、電阻R5、電阻Rl及電容Cl組成的第二量程取樣回路，電阻R6、電阻R7、電阻Rl及電容Cl組成的第三量程取樣回路，電阻R8、電阻R9、電阻Rl及電容Cl組成的第四量程取樣回路； 所述的勵(lì)磁電壓高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R21、電位器Rpl、電容C2、電容C3及集成電路Ul，集成電路Ul型號(hào)為AD620 ； 所述的信號(hào)偏置回路包括:電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R28、二極管D2及集成電路U2，集成電路U2型號(hào)為TL082 ； 所述的勵(lì)磁電壓產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R30、電阻R40、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R48、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D3、電阻R27、電阻R29、電位器Rp2、三極管Tl及集成電路U3，集成電路U3型號(hào)為AM462 ； 所述的勵(lì)磁電流變送器單元包括:勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器及勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路； 所述的勵(lì)磁電流高輸入阻抗的儀表放大器包括:電阻RH、電阻R15、電阻R16、電位器Rp3、電容C8、電容C9及集成電路U4，集成電路U4型號(hào)為AD620 ； 所述的勵(lì)磁電流產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)回路包括:電阻R31、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R49、電容C1、電容C11、電容C12、二極管D5、三極管T2及集成電路U5，集成電路U5型號(hào)為AM462。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK204028197SQ201420380096
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】吳煌姣 申請(qǐng)人:杭州三和電控設(shè)備有限公司