一種智能型射頻導(dǎo)納控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的射頻導(dǎo)納料位檢測(cè)儀表，特別涉及一種具有自診斷功能、抗掛料干擾、連續(xù)料位測(cè)量和多種信號(hào)輸出方式的智能型射頻導(dǎo)納控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，用于測(cè)量物料料位的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)儀表輸出信號(hào)形式分為開(kāi)關(guān)量?jī)x表和連續(xù)量?jī)x表。
[0003]開(kāi)關(guān)量?jī)x表以射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)、音叉物位開(kāi)關(guān)、振棒物位開(kāi)關(guān)、阻旋物位開(kāi)關(guān)等儀表為代表，檢測(cè)當(dāng)前儀表安裝位置處是否有物料堆積；連續(xù)量?jī)x表以雷達(dá)物位計(jì)、超聲波物位計(jì)、電浮筒物位計(jì)、磁翻板物位計(jì)、磁致伸縮物位計(jì)等儀表為代表，用于檢測(cè)料倉(cāng)內(nèi)物位的連續(xù)變化情況。
[0004]這些設(shè)備廣泛用于化工、石油、冶金、電廠、制造等場(chǎng)合，而射頻導(dǎo)納物位也有開(kāi)關(guān)量?jī)x表和連續(xù)量?jī)x表，但在這些儀表中在易產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)合下，無(wú)法帶電操作調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)儀表，特別是隔爆型儀表；當(dāng)儀表在高料位測(cè)量時(shí)，用戶調(diào)試維護(hù)比較麻煩，需要重新爬人梯；而有些場(chǎng)合，儀表安裝后，人梯也會(huì)被拆除，給現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試帶來(lái)更大的麻煩。
[0005]通常在測(cè)量開(kāi)關(guān)量料位時(shí)，將檢測(cè)到的料位電容值通過(guò)容抗變換電路轉(zhuǎn)換成電壓值與電位器比較產(chǎn)生一個(gè)高低電平信號(hào)，由控制器識(shí)別，這種檢測(cè)方式的靈敏度依賴于電位器的調(diào)試，而且電位器是人工調(diào)試，調(diào)試靈敏度又不容易控制，另外當(dāng)出現(xiàn)探頭掛料干擾或被測(cè)物料改變時(shí)，無(wú)法自動(dòng)修正靈敏度。
[0006]因此，特別需要一種智能型射頻導(dǎo)納控制器，以解決上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有自診斷功能、抗掛料干擾、連續(xù)料位測(cè)量和多種信號(hào)輸出方式等功能的射頻導(dǎo)納控制器。
[0008]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0009]一種智能型射頻導(dǎo)納控制器，包括主控制器單元、電源單元、探頭信號(hào)處理單元、看門狗單元、E2PROM單元、輸出擴(kuò)展單元和HMI接口單元；所述電源單元、探頭信號(hào)處理單元、看門狗單元、E2PROM單元、輸出擴(kuò)展單元和HMI接口單元分別與主控制器單元相連接；所述主控制器單元將所述探頭信號(hào)處理單元檢測(cè)處理得到的信號(hào)，經(jīng)過(guò)所述輸出擴(kuò)展單元和HMI接口單元反饋給用戶。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述主控制器單元為單片機(jī)控制芯片，是整個(gè)儀表控制中心，用于產(chǎn)生測(cè)量激勵(lì)信號(hào)和檢測(cè)反饋信號(hào)，并將檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波處理輸出HMI接口單元或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電源單元包括9.5V DC低溫漂恒壓源和3.3VDC電源。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述探頭信號(hào)處理單元包括探頭激勵(lì)振蕩單元、探頭故障檢測(cè)單元、容抗變換單元、可變?cè)鲆孀儞Q單元和溫度補(bǔ)償單元。
[0013]上述探頭激勵(lì)振蕩單元用于產(chǎn)生測(cè)量探頭電容的頻率信號(hào)；
[0014]上述探頭故障檢測(cè)單元是主控制器單元檢測(cè)探頭測(cè)量電路是否能夠正常工作；
[0015]上述容抗變換單元用于把料位的電容信號(hào)變換成電壓信號(hào)；
[0016]上述可變?cè)鲆孀儞Q單元用于提高信號(hào)檢測(cè)能力，主控制器單元根據(jù)檢測(cè)信號(hào)調(diào)整放大器增益；
[0017]上述溫度補(bǔ)償單元用于補(bǔ)償電子線路溫度漂移帶來(lái)的測(cè)量誤差。
[0018]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述看門狗單元為一外部看門狗芯片。
[0019]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述E2PROM單元為一支持12C接口 EEPROM芯片。
[0020]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸出擴(kuò)展單元為一遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出電路部分，可選擇4?20MA、HART、繼電器開(kāi)頭信號(hào)或PNP開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0021]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述HMI接口單元包括控制器、紅外按鍵、IXD液晶顯示器及驅(qū)動(dòng)電路，紅外按鍵用于調(diào)試配置測(cè)量參數(shù)，LCD液晶顯示器用于測(cè)量數(shù)據(jù)及相關(guān)信息。
[0022]本實(shí)用新型的一種智能型射頻導(dǎo)納控制器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用智能信號(hào)處理，多種反饋信號(hào)輸出的方式，增加了測(cè)量的可靠性，而且方便了用戶調(diào)試維護(hù)，降低了維護(hù)成本，并能及時(shí)有效地解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。
[0023]本實(shí)用新型解決了由于掛料或料倉(cāng)內(nèi)介質(zhì)變化后需要重新調(diào)整靈敏度等問(wèn)題，特別針對(duì)射頻導(dǎo)納控制器安裝在料倉(cāng)高處不方便維護(hù)場(chǎng)合；并可用于連續(xù)料位測(cè)量或多種輸出信號(hào)方式。射頻導(dǎo)納控制器是一種接觸式料位測(cè)量?jī)x表，由于物料的不同特性，所以在使用過(guò)程中很容易產(chǎn)生物料粘附在射頻導(dǎo)納探頭上面，從而產(chǎn)生干擾信號(hào)。本實(shí)用新型是一種基于單片機(jī)技術(shù)、可變?cè)鲆骒`敏度檢測(cè)技術(shù)和E2PROM存儲(chǔ)技術(shù)智能化記錄干擾和物料電容變化特征并綜合分析物料變化趨勢(shì)，從而解決掛料干擾，智能化調(diào)試靈敏度等問(wèn)題，簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)調(diào)試操作，達(dá)到了方便用戶使用目的。
[0024]本實(shí)用新型的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明而獲得清楚地了解。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種智能型射頻導(dǎo)納控制器10，它包括包括主控制器單元100、電源單元200、探頭信號(hào)處理單元300、看門狗單元400、E2PROM單元500、輸出擴(kuò)展單元600和HMI接口單元700。所述電源單元200、探頭信號(hào)處理單元300、看門狗單元400、E2PROM單元500、輸出擴(kuò)展單元600和HMI接口單元700均與主控制器單元100相連接。
[0029]在本實(shí)施例中，主控制器單元100是一 STM32F103單片機(jī)(MCU)芯片，用于產(chǎn)生測(cè)量激勵(lì)信號(hào)和檢測(cè)反饋信號(hào)，并檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波處理輸出HMI接口單元或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0030]在本實(shí)施例中，電源單元200包括9.5V DC低溫漂恒壓源和3.3V DC電源。9.5VDC低溫漂恒壓源是利用精度運(yùn)算放大器、NPN三極管、低溫漂(5PPM)參考穩(wěn)壓二極管和金屬膜反饋電阻將外部直流輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成9.5V DC低溫漂恒壓源，此精密電源專用于信號(hào)檢測(cè)；3.3V DC電源為一 3.3V穩(wěn)壓集成芯片MAX3836及相關(guān)電路，將外部輸入電源軟件成3.3V系統(tǒng)電源。
[0031]在本實(shí)施例中，探頭信號(hào)處理單元300包括探頭激勵(lì)振蕩單元、探頭故障檢測(cè)單元、容抗變換單元、可變?cè)鲆孀?