一種求變送器電流平均值的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變送器輸出信號(hào)處理技術(shù)，尤其是一種求變送器電流平均值的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在很多情況下，同一參數(shù)測(cè)量的結(jié)果需要使用多點(diǎn)測(cè)量值的平均值。當(dāng)測(cè)量系統(tǒng) 的傳感器輸入通道數(shù)量不夠，特別是測(cè)量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初是使用單個(gè)參數(shù)測(cè)量變送器進(jìn)行 參數(shù)測(cè)量與變送，需要增加參數(shù)測(cè)量變送器的數(shù)量，改成使用多點(diǎn)測(cè)量值的平均值方案時(shí)， 測(cè)量系統(tǒng)將面臨需要重新設(shè)計(jì)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為多點(diǎn)測(cè)量值的平均值計(jì)算提供一種解決方案，即能夠計(jì)算2個(gè) 變送器輸入電流的平均值并輸出的裝置。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種求變送器電流平均值的裝置，由取樣電路、 平均值計(jì)算電路、電流變送電路、電源電路組成。
[0005] 所述電源電路的輸入為直流供電電源，輸出雙極性直流電源和變送器輸出電源； 雙極性直流電源包括有正電源端、負(fù)電源端、公共地；直流供電電源與雙極性電源共地，變 送器輸出電源地端與公共地不連接且相互電氣隔離。
[0006] 所述取樣電路包括第一取樣支路、第二取樣支路和比較電壓閾值電路；比較電壓 閾值電路設(shè)有比較電壓閾值端。
[0007] 所述第一取樣支路由第一取樣電阻R11、第一電壓跟隨器、第一電壓比較器、第一 繼電器線圈、第一二極管組成；第一取樣電阻R11串聯(lián)在第一輸入電流回路中；第一輸入電 流是來自于四線制變送器的電流輸出時(shí)，第一輸入電流的流出端連接至公共地；第一輸入 電流是來自于二線制變送器的電流輸出時(shí)，第一輸入電流的流出端連接至直流供電電源的 正端；第一取樣電阻R11的第一輸入電流流入端連接至第一電壓跟隨器的輸入端，第一電 壓跟隨器的輸出端設(shè)為第一取樣電壓輸出端；第一電壓比較器的正輸入端連接至第一取樣 電壓輸出端、負(fù)輸入端連接至比較電壓閾值端；第一繼電器線圈的兩端分別連接至正電源 端和電第一壓比較器的輸出端；第一二極管的陰極、陽(yáng)極分別連接至正電源端和電第一壓 比較器的輸出端。
[0008] 所述第二取樣支路由第二取樣電阻R21、第二電壓跟隨器、第二電壓比較器、第二 繼電器線圈、第二二極管組成；第二取樣電阻R21串聯(lián)在第二輸入電流回路中；第二輸入電 流是來自于四線制變送器的電流輸出時(shí)，第二輸入電流的流出端連接至公共地；第二輸入 電流是來自于二線制變送器的電流輸出時(shí)，第二輸入電流的流出端連接至直流供電電源的 正端；第二取樣電阻R21的第二輸入電流流入端連接至第二電壓跟隨器的輸入端，第二電 壓跟隨器的輸出端設(shè)為第二取樣電壓輸出端；第二電壓比較器的正輸入端連接至第二取樣 電壓輸出端、負(fù)輸入端連接至比較電壓閾值端；第二繼電器線圈的兩端分別連接至正電源 端和第二電壓比較器的輸出端；第二二極管的陰極、陽(yáng)極分別連接至正電源端和電第二壓 比較器的輸出端。
[0009] 所述平均值計(jì)算電路由和反相加法電路、反相比例電路組成，設(shè)有第一取樣電壓 輸入端、第二取樣電壓輸入端、平均值電壓輸出端。
[0010] 所述反相加法電路由第一運(yùn)放、加法器輸入電路、加法器反饋電路組成。
[0011] 所述加法器輸入電路包括第一加法器輸入支路和第二加法器輸入支路。
[0012] 所述第一加法器輸入支路由第一輸入電阻R13、第二輸入電阻R14、第一繼電器開 關(guān)一組成；第一輸入電阻R13、第二輸入電阻R14、第一繼電器開關(guān)一的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第 一輸入電阻R13的另外一端為第一取樣電壓輸入端且連接至第一取樣電壓輸出端，第二輸 入電阻R14的另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第一繼電器開關(guān)一的另外一端連接至 公共地。
[0013] 所述第二加法器輸入支路由第三輸入電阻R23、第四輸入電阻R24、第二繼電器開 關(guān)一組成；第三輸入電阻R23、第四輸入電阻R24、第二繼電器開關(guān)一的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第 三輸入電阻R23的另外一端為第二取樣電壓輸入端且連接至第二取樣電壓輸出端，第四輸 入電阻R24的另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第二繼電器開關(guān)一的另外一端連接至 公共地。
[0014] 所述加法器反饋電路包括第一加法器反饋支路和第二加法器反饋支路。
[0015] 所述第一加法器反饋支路由第一反饋電阻R15、第二反饋電阻R16、第一繼電器開 關(guān)二組成；第一反饋電阻R15、第二反饋電阻R16、第一繼電器開關(guān)二的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第 一反饋電阻R15的另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第二反饋電阻R16的另外一端連 接至第一運(yùn)放的輸出端，第一繼電器開關(guān)二的另外一端連接至公共地。
[0016] 所述第二加法器反饋支路由第三反饋電阻R25、第四反饋電阻R26、第二繼電器開 關(guān)二組成；第三反饋電阻R25、第四反饋電阻R26、第二繼電器開關(guān)二的一端聯(lián)結(jié)為結(jié)點(diǎn)，第 三反饋電阻R25的另外一端連接至第一運(yùn)放的負(fù)輸入端，第四反饋電阻R26的另外一端連 接至第一運(yùn)放的輸出端，第二繼電器開關(guān)二的另外一端連接至公共地。
[0017] 所述第一運(yùn)放的正輸入端連接至公共地。
[0018] 所述第一繼電器線圈、第一繼電器開關(guān)一、第一繼電器開關(guān)二同屬第一繼電器；所 述第二繼電器線圈、第二繼電器開關(guān)一、第二繼電器開關(guān)二同屬第二繼電器。
[0019] 所述反相比例電路由第二運(yùn)放、第一電阻R01、第二電阻R02組成；所述反相比例 電路的輸入端連接至第一運(yùn)放的輸出端、輸出端設(shè)為平均值電壓輸出端。
[0020] 所述電流變送電路設(shè)有變送電壓輸入端和平均值電流變送輸出端，變送電壓輸入 端連接至平均值電壓輸出端。所述電流變送電路由電流變送器和第一三極管、第一電容、第 三電阻R03組成；電流變送器選擇電流環(huán)路發(fā)送器XTR115。
[0021] 所述裝置的參數(shù)選擇滿足 /Rll=R21R13 =R23 R14 =FL24： i R15 = R25 0 R16 = R26 l(R15 -R16)/(R13 -R14) ^R02/R01 *RII/R03 = 0,01
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：可以計(jì)算2個(gè)輸入范圍為4 一 20mA的變 送器電流的平均值并輸出；當(dāng)2個(gè)輸入中有1個(gè)輸入變送器電流環(huán)路開路時(shí)，所述裝置能夠 直接將另外一個(gè)輸入的變送器電流作為平均值輸出；控制開關(guān)采用繼電器，繼電器開關(guān)斷 開時(shí)電阻大，導(dǎo)通時(shí)電阻小，電流平均值計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明的四線制變送器電流輸入取樣電路圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明的二線制變送器電流輸入取樣電路圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明的平均值計(jì)算電路圖。
[0027] 圖5為本發(fā)明的電流變送電路圖。
[0028] 圖6為本發(fā)明的電源電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0030] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，一種求變送器電流平均值的裝置，由取樣電路、平 均值計(jì)算電路、電流變送電路、電源電路組成。
[0031] 取樣電路如圖2所示。
[0032]第一取樣支路由第一取樣電阻R11、第三運(yùn)放FI1、第一電壓比較器F12、第一繼電 器線圈J11組成；第三運(yùn)放F11的輸出端連接至其負(fù)輸入端構(gòu)成第一電壓跟隨器。第一輸 入電流II流經(jīng)第一取樣電阻R11。
[0033] 第二取樣支路由第二取樣電阻R21、第