專利名稱：工業(yè)用智能壓力變送器的傳感器故障自診斷電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳感器故障自診斷電路，特別涉及一種工業(yè)用智能壓力變送 器的傳感器故障自診斷電路。
背景技術(shù)：
壓力是現(xiàn)代工業(yè)中最重要的過程變量之一，壓力變送器是現(xiàn)代工業(yè)自動控制領(lǐng)域 應(yīng)用最多的儀表之一，壓力變送器的穩(wěn)定性和可靠性對于工業(yè)自動控制系統(tǒng)的安全性至關(guān) 重要，壓力變送器的故障自診斷功能對于排除工業(yè)現(xiàn)場安全隱患起到了積極的作用，壓力 傳感器作為壓力變送器的關(guān)鍵部件，是否可以對自身故障做出正確判斷并及時進行報警是 保證工業(yè)現(xiàn)場安全運行的關(guān)鍵。目前，市場上銷售的大部分壓力變送器并未對傳感器進行 故障自診斷，有的僅做出了簡單的判斷，未明確指出故障點，不利于對儀表的檢修。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種工業(yè)用智能壓力變送器的傳感 器故障自診斷電路，該電路可進行傳感器與智能壓力變送器的轉(zhuǎn)換器連接狀態(tài)檢測、恒流 源狀態(tài)檢測、傳感器橋路狀態(tài)檢測等，并進行故障報警，在顯示屏上顯示故障名稱。本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是一種工業(yè)用智能壓力變送器 的傳感器故障自診斷電路，包括智能壓力變送器中設(shè)有的轉(zhuǎn)換電路、由電阻R1、電阻R2、電 阻R3、電阻R4組成的壓阻式壓力傳感器Si、恒流源II，其特征在于還包括電阻R5、電阻 R6、電子開關(guān)K1、電子開關(guān)K2、電子開關(guān)K3，所述壓阻式壓力傳感器Sl的一端接電子開關(guān) Kl的Kl-I腳，電子開關(guān)Kl的K1-2腳接恒流源11的一端及電子開關(guān)K2的K2-1腳，電子開 關(guān)K2的K2-2腳通過電阻R5接恒流源Il的另一端、壓阻式壓力傳感器Sl的另一端、電子 開關(guān)K3的K3-1腳及地，電子開關(guān)K3的K3-2腳一路通過電阻R6接電源，另一路接轉(zhuǎn)換電 路中的單片機I/O接口。本實用新型的有益效果是該電路實現(xiàn)了傳感器與轉(zhuǎn)換器連接狀態(tài)檢測、恒流源 狀態(tài)檢測、傳感器橋路狀態(tài)檢測等，對傳感器進行了較為全面的診斷，排除了傳感器的安全 隱患；在顯示屏上進行差別化的故障顯示，方便生產(chǎn)檢驗和儀表檢修。

圖1為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，工業(yè)用智能壓力變送器的傳感器故障自診斷電路，包括智能壓力變 送器中設(shè)有的轉(zhuǎn)換電路、由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4組成的壓阻式壓力傳感器Si、 恒流源II，還包括電阻R5、電阻R6、電子開關(guān)K1、電子開關(guān)K2、電子開關(guān)K3，壓阻式壓力傳 感器Sl的一端接電子開關(guān)Kl的Kl-I腳，電子開關(guān)Kl的K1-2腳接恒流源Il的一端及電子開關(guān)K2的K2-1腳，電子開關(guān)K2的K2-2腳通過電阻R5接恒流源Il的另一端、壓阻式壓 力傳感器Sl的另一端、電子開關(guān)K3的K3-1腳及地，電子開關(guān)K3的K3-2腳一路通過電阻 R6接電源，另一路接轉(zhuǎn)換電路中的單片機I/O接口。診斷一，進行傳感器連接狀態(tài)檢測，電阻Rl、R2、R3、R4組成的橋路即壓阻式壓力 傳感器Si，通過接插件與智能壓力變送器的轉(zhuǎn)換器連接，接點K3-1位于傳感器上并接地， 接點K3-2位于智能壓力變送器中的轉(zhuǎn)換器上，接點K3-2通過上拉電阻R6與轉(zhuǎn)換器上的單 片機具有中斷功能的I/O 口連接。當傳感器與轉(zhuǎn)換器連接時，接點K3-1與接點K3-2連接， 判斷單片機I/O 口狀態(tài)，若為低，則診斷為傳感器正常連接，若為高，則診斷為傳感器未連 接，控制回路輸出固定電流實現(xiàn)故障報警，并在顯示屏上顯示傳感器未連接故障。診斷二，恒流源狀態(tài)檢測，Il為恒流源，通過電子開關(guān)Kl與壓阻式壓力傳感器Sl 連接，電阻R5通過電子開關(guān)K2與電子開關(guān)Kl相連，電阻R5兩端ADl+和ADl-與轉(zhuǎn)換器上 的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接，傳感器SI的AD2+和AD2-為壓力測量端，與轉(zhuǎn)換器的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 連接。恒流源狀態(tài)檢測，首先斷開電子開關(guān)K1，通過電子開關(guān)K2串接電阻R5到恒流源II， 測量電阻R5兩端電壓，計算出恒流源Il的電流ib，讀取存儲器中預(yù)存的恒流源電流值ia， 比較兩值，判斷恒流源Il的工作狀態(tài)，若恒流源Il電流超出正常范圍則控制回路輸出固定 電流實現(xiàn)故障報警，并在顯示屏上顯示恒流源故障，若恒流源Il電流工作在正常狀態(tài)，繼 續(xù)后續(xù)診斷。診斷三，傳感器橋路狀態(tài)檢測，接通電子開關(guān)K1，電阻R5與壓阻式壓力傳感器Sl 并聯(lián)，測量電阻R5兩端電壓，讀取存儲器中存儲的傳感器橋路參數(shù)，計算出恒流源Il驅(qū)動 橋路與電阻R5并聯(lián)時兩端理論電壓值，當傳感器橋路電阻出現(xiàn)斷線、阻值變化等故障，測 量電壓與計算值相比出現(xiàn)偏差，則診斷為傳感器橋路故障，控制回路輸出固定電流實現(xiàn)故 障報警，并在顯示屏上顯示傳感器橋路故障，否則診斷出傳感器橋路狀態(tài)正常，斷開電子開 關(guān)K2，保持電子開關(guān)Kl連通，壓力變送器進入正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1. 一種工業(yè)用智能壓力變送器的傳感器故障自診斷電路，包括智能壓力變送器中設(shè)有 的轉(zhuǎn)換電路、由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4組成的壓阻式壓力傳感器Si、恒流源II， 其特征在于還包括電阻R5、電阻R6、電子開關(guān)K1、電子開關(guān)K2、電子開關(guān)K3，所述壓阻式 壓力傳感器Sl的一端接電子開關(guān)Kl的Kl-I腳，電子開關(guān)Kl的K1-2腳接恒流源Il的一 端及電子開關(guān)K2的K2-1腳，電子開關(guān)K2的K2-2腳通過電阻R5接恒流源Il的另一端、壓 阻式壓力傳感器Sl的另一端、電子開關(guān)K3的K3-1腳及地，電子開關(guān)K3的K3-2腳一路通 過電阻R6接電源，另一路接轉(zhuǎn)換電路中的單片機I/O接口。
專利摘要本實用新型涉及一種工業(yè)用智能壓力變送器的傳感器故障自診斷電路，它包括智能壓力變送器中設(shè)有的轉(zhuǎn)換電路、由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4組成的壓阻式壓力傳感器S1、恒流源I1，還包括電阻R5、電阻R6、電子開關(guān)K1、電子開關(guān)K2、電子開關(guān)K3，壓阻式壓力傳感器S1的一端接電子開關(guān)K1的K1-1腳，電子開關(guān)K1的K1-2腳接恒流源I1的一端及電子開關(guān)K2的K2-1腳，電子開關(guān)K2的K2-2腳通過電阻R5接恒流源I1的另一端、壓阻式壓力傳感器S1的另一端、電子開關(guān)K3的K3-1腳及地，電子開關(guān)K3的K3-2腳一路通過電阻R6接電源，另一路接轉(zhuǎn)換電路中的單片機I/O接口。該電路實現(xiàn)了傳感器與轉(zhuǎn)換器連接狀態(tài)檢測、恒流源狀態(tài)檢測、傳感器橋路狀態(tài)檢測等，對傳感器進行了較為全面的診斷，排除了傳感器的安全隱患；在顯示屏上進行差別化的故障顯示，方便生產(chǎn)檢驗和儀表檢修。
文檔編號G01R31/40GK201859190SQ20102059277
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者孫麗梅, 孫振民, 李強 申請人:中環(huán)天儀股份有限公司