渦輪流量變送器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種渦輪流量變送器，包括將頻率信號轉換成電壓信號的電壓轉換電路和將電壓信號轉換成４－２０ｍＡ標準電流信號的電流轉換電路。電壓轉換電路由ＬＭ３３１芯片及其外圍電路構成，電流轉換電路由ＡＭ４０２芯片及其外圍電路構成。本實用新型專利技術的優(yōu)點是電路簡單、體積小，經(jīng)濟性較好。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于流量儀表范疇，具體涉及到渦輪流量傳感器信號的處理。
技術介紹
在流量儀表中，通常需要將傳感器輸出信號經(jīng)過變換處理，從而得到標準的電信號，以便采集和處理。標準信號有1-5V或1-10V的電壓信號。也有0-10mA或4-20mA的電流信號，但國內目前最通用電流標準信號是4-20mA。從供電及信號傳輸方式來看，早期的4-20mA壓力變送器采用4線制方式，出于信號遠傳方便和節(jié)省電纜考慮，陸續(xù)出現(xiàn)了3線制和2線制。到上個世紀90年代，兩線制已應用得相當廣泛了，這也跟低功耗的集成芯片出現(xiàn)有很大的關系。從器件選用上來看，以前常用分立器件來組成電路，但是由于分立器件特性上的差異，所組成的電路的抗干擾能力，溫度漂移等性能不能得到很好保證，故各儀表廠商紛紛轉而采用集成的電壓/電流轉換芯片，從而提高電路的可靠性和抗噪能力。
技術實現(xiàn)思路
本技術通過選用集成芯片提供一種將渦輪流量傳感器輸出的頻率信號轉換為4-20mA的通用電流標準信號的應用電路。采用如下的技術方案本技術的渦輪流量變送器，包括將頻率信號轉換成電壓信號的電壓轉換電路和將電壓信號轉換成4-20mA標準電流信號的電流轉換電路，電壓轉換電路由LM331芯片及其外圍電路構成，輸出電壓信號；電流轉換電路由AM402芯片及其外圍電路構成，將電壓轉換電路輸出的電壓信號轉換成4-20mA標準電流信號。LM331芯片的8腳和4腳分別與電源端和接地端相接，6腳為頻率信號輸入端，2腳與地之間接有可調電阻Rs，電源端與地之間依次接有轉換電阻Rt和轉換電容Ct，二者之間的節(jié)點與5腳相連，1腳與地之間接有負載電阻RL，1腳還通過分壓電阻VR1接地。AM402芯片的16腳與電源端，7腳與分壓電阻VR1的抽頭相連，電源端與地之間依次接有第一電阻R2、電位器VR2、第二電阻R3，第一電阻R2與電位器VR2之間的節(jié)點以及電位器的抽頭連接到9腳，電位器VR2與第二電阻R3之間的節(jié)點與腳8相接，1腳和14腳分別為電流信號輸出的正端和接地端，作為的兩個輸出端。電流信號的兩個輸出端還可以接有包括三極管T1的負反饋電路，其中，AM402芯片的5腳與三極管基極相接，2腳和3腳與三極管集電極相接，三極管T1的發(fā)射極與地之間接有陰極接地的二極管D1和反饋電阻R1。本專利技術優(yōu)點在于結構較傳統(tǒng)分立器件電路簡單、體積更小，同時又在同類集成設計中經(jīng)濟性較好。此外，本專利技術不僅僅局限用在渦輪流量變送器上，還普遍適用于各種頻率/4-20mA電流轉換場合。附圖說明圖1為本技術的渦輪流量變送器電路圖。具體實施方式下面結合具體實施例和說明書附圖對本技術做進一步的說明。變送器電路如圖1所示，渦輪傳感器的頻率信號經(jīng)LM331轉換為電壓信號，AM402再將電壓信號轉換為對應的4-20mA電流輸出。本技術的渦輪流量變送器，LM331芯片的8腳和4腳分別與電源端和接地端相接，6腳為頻率信號輸入端，2腳與地之間接有可調電阻Rs，電源端與地之間依次接有轉換電阻Rt和轉換電容Ct，二者之間的節(jié)點與5腳相連，1腳與地之間接有負載電阻RL，1腳還通過分壓電阻VR1接地。AM402芯片的16腳與電源端，7腳與分壓電阻VR1的抽頭相連，電源端與地之間依次接有電阻R2、電位器VR2、電阻R3，電阻R2與電位器VR2之間的節(jié)點以及電位器的抽頭連接到9腳，電位器VR2與電阻R3之間的節(jié)點與腳8相接，1腳和14腳分別為電流信號輸出的正端和接地端，作為的兩個輸出端。電流信號的兩個輸出端還負反饋電路，AM402芯片的5腳與三極管基極相接，2腳和3腳與三極管集電極相接，三極管T1的發(fā)射極與地之間接有陰極接地的二極管D1和反饋電阻R1。現(xiàn)將系統(tǒng)原理介紹如下1.供電AM402由外供24V直流電壓；AM402可對外提供+5V、+10V兩種參考電壓，通過第13引腳是否接地進行選擇，本系統(tǒng)中選擇+5V，用以對LM331供電。2.頻率/電壓轉換經(jīng)放大整形后的脈沖信號輸入到LM331，變換成電壓信號，輸出電壓大小可以通過RL、RS、Rt、Ct進行調節(jié)，如式(1)所示Vout=fIN×2.09×RLRS×(RtCt)---(1)]]> 3.電壓/電流轉換LM331輸出電壓經(jīng)AM402第7腳輸入，轉化成標準的4-20mA遠傳電流信號，電流輸出端為+24V供電電壓正端和地線。通過圖1中VR1進行滿度輸出(20mA)調節(jié)、VR2進行零位(4mA)調節(jié)。輸出電流大小如式(2)所示Iout=VIN2R0+VR2R2+R3+VR2×5---(2)]]>其中VIN為第7引腳輸入電壓。需要說明的是，這里以本技術的實施例為中心展開了詳細的說明，所描述的優(yōu)選方式或某些特性的具體體現(xiàn)，應當理解為本說明書僅僅是通過給出實施例的方式來描述專利技術，實際上在組成、構造和使用的某些細節(jié)上會有所變化，包括部件的組合和組配，這些變形和應用都應該屬于本技術的范圍內。權利要求1.一種渦輪流量變送器，包括將頻率信號轉換成電壓信號的電壓轉換電路和將電壓信號轉換成4-20mA標準電流信號的電流轉換電路，其特征在于所述電壓轉換電路由LM331芯片及其外圍電路構成，輸出電壓信號；所述電流轉換電路由AM402芯片及其外圍電路構成，將上述電壓轉換電路輸出的電壓信號轉換成4-20mA標準電流信號。2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪流量變送器，其特征在于，所述LM331芯片的8腳和4腳分別與電源端和接地端相接，6腳為頻率信號輸入端，2腳與地之間接有可調電阻(Rs)，電源端與地之間依次接有轉換電阻(Rt)和轉換電容(Ct)，二者之間的節(jié)點與5腳相連，1腳與地之間接有負載電阻(RL)，1腳還通過分壓電阻(VR1)接地。3.根據(jù)權利要求1所述的渦輪流量變送器，其特征在于，所述AM402芯片的16腳與電源端，7腳與分壓電阻(VR1)的抽頭相連，電源端與地之間依次接有第一電阻(R2)、電位器(VR2)、第二電阻(R3)，第一電阻(R2)與電位器(VR2)之間的節(jié)點以及電位器的抽頭連接到9腳，電位器(VR2)與第二電阻(R3)之間的節(jié)點與腳8相接，1腳和14腳分別為電流信號輸出的正端和接地端，作為的兩個輸出端。4.根據(jù)權利要求2所述的渦輪流量變送器，其特征在于，所述電流轉換電路還包括三極管(T1)，AM402芯片的5腳與三極管基極相接，2腳和3腳與三極管集電極相接，三極管(T1)的發(fā)射極與地之間接有陰極接地的二極管(D1)和反饋電阻(R1)。專利摘要本技術涉及一種渦輪流量變送器，包括將頻率信號轉換成電壓信號的電壓轉換電路和將電壓信號轉換成4－20mA標準電流信號的電流轉換電路。電壓轉換電路由LM331芯片及其外圍電路構成，電流轉換電路由AM402芯片及其外圍電路構成。本技術的優(yōu)點是電路簡單、體積小，經(jīng)濟性較好。文檔編號G01F1/32GK2814352SQ20052002699公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權日2005年8月12日專利技術者張濤, 羅翼, 徐英, 孫紅軍, 李剛 申請人:天津市天大泰和自控儀表技術有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種渦輪流量變送器，包括將頻率信號轉換成電壓信號的電壓轉換電路和將電壓信號轉換成４－２０ｍＡ標準電流信號的電流轉換電路，其特征在于：　　　　所述電壓轉換電路由ＬＭ３３１芯片及其外圍電路構成，輸出電壓信號；　　　　所述電流轉換電路由ＡＭ４０２芯片及其外圍電路構成，將上述電壓轉換電路輸出的電壓信號轉換成４－２０ｍＡ標準電流信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張濤，羅翼，徐英，孫紅軍，李剛，
申請(專利權)人：天津市天大泰和自控儀表技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：12[中國|天津]