專利名稱：低功耗恒流兩線制電壓、電流變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種將傳感器采集的電壓信號(hào)變換成可以遠(yuǎn)距離傳送的電流信號(hào)的裝置，屬于測(cè)量儀器連接裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
目前各種傳感器所采集的信號(hào)一般只有幾毫伏或十幾毫伏，若將這種微弱的電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳送是很困難的，因此在測(cè)量儀器與信號(hào)傳感器之間就必須要有一個(gè)信號(hào)傳送裝置，而這種信號(hào)傳送裝置與測(cè)量儀器之間就必須連接有信號(hào)線和電源線，在遠(yuǎn)距離和傳送中，每多一根導(dǎo)線，其成本就會(huì)增加許多，尤其是在弱信號(hào)傳送中，其信號(hào)的損失也比較大，其測(cè)理的精度也同時(shí)受到影響。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的就是提供一種可以將傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送的低功耗恒流兩線制電壓～電流變送器。
本實(shí)用新型的低功耗恒流兩線制電壓、電流變送器主要由供電部分(1)、信號(hào)變換器(2)、電流信號(hào)輸出部分(3)所組成。其中供電部分(1)采用復(fù)合供電方式，即除了穩(wěn)壓塊“WJ”的輸出端正常供電外，在其調(diào)整端穩(wěn)壓二極管“DW1”的兩端也同時(shí)向橋電路(即由R1、R2、W2、Rt2組成的電橋)供電，供電部分(1)采用集成穩(wěn)壓塊“WJ”，其輸出端與電阻R9相連接，R9的另一端與信號(hào)變換器(2)中兩只運(yùn)算放大器Y1與Y2的電源端相連接，在集成穩(wěn)壓塊“WJ”的調(diào)整端與電源負(fù)端之間串接有兩只穩(wěn)壓二極管DW1、DW2，集成穩(wěn)壓塊“WJ”的調(diào)整端與穩(wěn)壓二極管DW1的負(fù)端相連接，穩(wěn)壓二極管DW2的正接電源負(fù)端，信號(hào)變換器(2)采用兩個(gè)運(yùn)算放大器比較放大，兩個(gè)運(yùn)算放大器Y1與Y2的輸入信號(hào)分別來自傳感器的輸出端和電橋中R2與W2的接點(diǎn)處，在該電橋中，電阻R1、R2的接點(diǎn)與穩(wěn)壓管DW1的負(fù)端相接，W2Rt2的接點(diǎn)與穩(wěn)壓管DW1的正端相接，R1與Rt2的接點(diǎn)與傳感器的輸出端相接。電流信號(hào)輸出部分(3)串接在電源E的電路輸出電路中。即串接在電源E與二極管D1之間。該裝置的工作原理為由傳感器輸入的信號(hào)經(jīng)電阻網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)償處理后，將信號(hào)輸入到兩個(gè)并聯(lián)共模輸入的運(yùn)算放大器Y1與Y2，構(gòu)成正負(fù)電壓浮動(dòng)跟蹤源，與反饋網(wǎng)絡(luò)作用后，使跟蹤源電流與輸入信號(hào)成線性變化，從而達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。
采用本實(shí)用新型的低功耗恒流兩線制電壓～電流變送器其優(yōu)點(diǎn)是該變送器的功耗非常低，特別適用于遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳送。其次，傳送信號(hào)和電源共用兩根導(dǎo)線，這樣不僅使用方便，而且可節(jié)省大量的導(dǎo)線。另外，該變送器轉(zhuǎn)換電路的處理方式獨(dú)特，即采用電阻組成的電橋作為輸入電路，而該電橋的電源又不用主電源的電流，只是使用穩(wěn)壓塊調(diào)整端的電流，這樣，放大器與電阻網(wǎng)絡(luò)各用其電源，互不干擾。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案如下供電部分(1)中的穩(wěn)壓塊采用三端穩(wěn)壓電路LM317，在其調(diào)整端與負(fù)極之間串接有兩只穩(wěn)壓二極管，集成穩(wěn)壓塊“WJ”的調(diào)整端與穩(wěn)壓二極管DW1的負(fù)端相連接，穩(wěn)壓二極管DW2的正端接電源負(fù)端，兩只穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值均為1.5V。穩(wěn)壓電路的輸出端與限流保護(hù)電阻R9相連接，R9的另一端與信號(hào)變換器(2)中的運(yùn)算放大器Y1與Y2的電源端相連接，其輸出端與電源E之間為負(fù)載RL，即電源信號(hào)的輸出端。信號(hào)變換器以兩個(gè)并聯(lián)的運(yùn)算放大器為主，在兩個(gè)運(yùn)算放大器的Y1與Y2的反饋端之間接有一只溫度補(bǔ)嘗電阻Rt3，運(yùn)算放大器Y1與Y2采用一只型號(hào)為LM324，另外在輸入的電阻網(wǎng)絡(luò)中，由電阻R1、R2，可變電阻W2、溫度補(bǔ)嘗是阻Rt3組成一個(gè)電橋，并由穩(wěn)壓電路的調(diào)整端提供電源，即電橋的兩端分別接在穩(wěn)壓管DW1的兩端。電流信號(hào)輸出部分(3)串接在電源E與二極管D1之間。將以上電路部分組裝好后，放入機(jī)盒內(nèi)，其引出四個(gè)接線，A、B兩根為接傳感器的信號(hào)輸入端，C、D兩根為接負(fù)載和電源的信號(hào)輸出端，據(jù)以上所述，使可組成本實(shí)用新型的低功耗恒流兩線制電壓、電流變送器。
權(quán)利要求1.一種低功耗恒流兩線制電壓，電流變送器由電源部分、信號(hào)變換部分及輸出部分組成，其特征在于供電部分(1)采用集成穩(wěn)壓塊“WJ”，其輸出端與電阻R9相連接，R9的另一端與信號(hào)變換器(2)中兩只運(yùn)算放大器的電源端相連接，在集成穩(wěn)壓塊“WJ”的調(diào)整端與電源負(fù)端之間串接有兩只穩(wěn)壓二極管DW1、DW2，集成穩(wěn)壓塊“WJ”的調(diào)整端與穩(wěn)壓二極管DW1的負(fù)端相連接，穩(wěn)壓二極管DW2的正端接電源負(fù)端，電源信號(hào)輸出部分(3)串接在電源E與二極管D1之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗恒流兩線制電壓、電流變送器，其特征在于由R1、R2、W2、Rt2所組成的電橋中，電阻R1、R2的接點(diǎn)與穩(wěn)壓管DW1的負(fù)端相接，W2、Rt2的接點(diǎn)與穩(wěn)壓管DW1的正極相接，R2與W2的接點(diǎn)與運(yùn)算放大器Y1的輸入端相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低功耗恒流兩線制電壓、電流變送器，其特征在于在運(yùn)算放大器Y2與Y1的反饋端之間接有一只溫度補(bǔ)償電阻Rt3。
專利摘要低功耗恒流兩線制電壓，電流變送器是一種用于將傳感器的微弱電壓信號(hào)變換成可以遠(yuǎn)距離傳送的電流信號(hào)的變送裝置，它主要由供電部分(1)、信號(hào)變送器(2)、電流信號(hào)輸出部分(3)所組成，供電部分采和復(fù)合式供電的方式，即在穩(wěn)壓塊的輸出端產(chǎn)生供放大器用的電源，而供輸入網(wǎng)絡(luò)電橋用的電流取自于穩(wěn)壓塊的調(diào)整端，兩路電源在不干擾，信號(hào)變換器(2)采用兩個(gè)并聯(lián)的運(yùn)算放大器，電流信號(hào)輸出部分(3)取自于電源與穩(wěn)壓電路之間。
文檔編號(hào)G08C19/00GK2222943SQ9324641
公開日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1993年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月16日
發(fā)明者蔣守國 申請(qǐng)人:東南大學(xué)