CN100424728C - 传送器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明要提供一种小型、低成本及简便的传送器系统。该传送器系统可检测物理量、将该物理量转换为电信号、并经由传送线使该电信号传送至负载,且该传送器系统包含:主输出电路,连接到主仪表电源;及至少一个辅输出电路,连接到辅仪表电源。
Description
技术领域
本发明关于一种传送器系统,其会检测物理量,将该物理量转换为电信号,并能够使该信号经由传送线传送至负载。尤其是,本发明关于能产生4-20mA二线式标准电流输出的传送器系统。
背景技术
图1为表示公知传送器系统的构造的概要图。于该图中,传送器10依据二线式方法来形成的并连接到传送线19。传送线19连接到仪表电源(instrumentation power supply)E1与负载R1的串联电路。终端机12连接到负载R1的两端,而负载R1设为例如250Ω。
构成如上所述及图1所示的公知传送器系统的示例中,传送器10的输出为负载R1的电压变化,而该变化会被传送至终端机12。
图2为表示公知传送器的结构的方块图(block diagram),而该结构将叙述于以下。
检测器21可检测物理量,如:差压、静压、密封管温度(capsuletempera ture)及放大器温度。
转换模块22连接至检测器21,并将其输出转换为电信号。另外,转换模块22于内部设备有切换机构(未图示),用以选择差压、静压或温度。
微处理机(MPU)23连接到转换模块22,并执行转换模块22的输出的修正计算与通信的任务。
门电路阵列(G/A)24连接至MPU 23,并对MPU 23的输出执行脉宽调制(PWM)。
数字至模拟转换模块(D/A转换模块)25连接到G/A 24,并根据来自G/A 24的电信号PWM1,产生4-20mA二线式标准电流输出,并将该输出传送至仪表电源E1。
分路调节器26由仪表电源E1来供电,并将电压V1供应至转换模块22、串联式调节器27、D/A转换模块25等。电压V1例如设定在5V。
串联式调节器27由分路调节器26来供电,并将电压V2供应至MPU 23、G/A 24等。电压V2例如设定在3V。此外,串联式调节器27设备有齐纳(zener)电压为2.5V的齐纳二极管D3。
现在,将说明图2所示公知传送器系统的示例如何操作。
首先,为了测量差压,转换模块22内的切换机构会选择“差压”选项。该要被测量的差压由检测器21检测,由转换模块22转换为电信号,由MPU 23来进行修正计算及通信,由G/A 24来脉冲调制,由D/A转换模块25转换为4-20mA二线式标准电流输出,并传送至仪表电源E1。
第二,为了测量静压,转换模块22内的切换机构会选择“静压”选项。该要被测量的静压由检测器21检测,由转换模块22转换为电信号,由MPU 23来进行修正计算及通信,由G/A 24来脉冲调制,由D/A转换模块25转换为4-20mA二线式标准电流输出,并传送至仪表电源E1。
同样地,为了温度,转换模块22内的切换机构会选择“温度”选项。以如此方式,传送器会依据测量对象从“差压”、“静压”及“温度”等中做选择,并输出它们的值。
某些传送器被设计成随意地从差压、静压及温度等中做选择(例如,参见专利文献1)。
专利文献1:日本特许第二644742号公报
然而,利用图1或图2所示的公知传送器系统或传送器的示例,为了同时传送差压、静压、温度及其他物理量,则必须利用组合2个或以上的传送器来构成传送器系统。结果,其问题在于该系统会变得很大且价格昂贵。
发明内容
本发明意图解决上述问题。本发明的目的在于提供一种小型且低成本的传送器。本发明的目的在于提供一种简便的传送器系统。
依据本发明的传送器系统,会达成上述目的,其构成如下:
(1).一种传送器系统,其会检测物理量,将该物理量转换为电信号,并经由传送线使该电信号传送至负载,该传送器系统包含:
主输出电路,连接到主仪表电源;及
至少一辅输出电路,连接到辅仪表电源。
(2).第(1)所述的传送器系统,其中,该辅输出电路包含:
电源电路,由辅仪表电源供电;
D/A转换模块,由该电源电路供电,依据该电信号产生输出。
(3).第(2)所述的传送器系统,其中,该D/A转换模块产生4-20mA二线式标准电流输出。
(4).第(1)、(2)或(3)所述的传送器系统,其中,该主输出电路具有通信功能;而该辅输出电路会依据来自该通信功能的指令,执行零点调整、量程(span)调整等。
附图说明
图1为表示公知传送器系统的结构的示意图。
图2为表示公知传送器的结构的方块图。
图3A及3B为表示依据本发明传送器系统的一实施例的示意图。
图4为表示依据本发明传送器的一实施例结构的方块图。
图5为表示依据本发明传送器的另一实施例结构的方块图。
主要元件符号说明
10、30、40:传送器
12:终端机
19:传送线
21:检测器
22:转换模块
23:微处理机(MPU)
24:门电路阵列(G/A)
25:数字至模拟转换模块(D/A转换模块)
26:分路调节器
27:串联式调节器
31:第一输出电路
32:第二输出电路
34:G/A
41:第一输出电路
411:电源电路
412:D/A转换模块
42:第二输出电路
421:电源电路
422:D/A转换模块
43:第3输出电路
431:电源电路
432:D/A转换模块
44:数字电路
D3:齐纳二极管
D5:齐纳二极管
D6:齐纳二极管
E1:仪表电源
E2:仪表电源
E3:仪表电源
OUT1:输出
OUT2:输出
OUT3:输出
PWM1:电信号
PWM2:电信号
PWM3:电信号
R1:负载
R2:负载
V1:电压
V2:电压
具体实施方式
参照图3,将于以下详细说明本发明,图3为表示依据本发明传送器系统的一实施例的示意图。于图3中,相同于图1的构件,皆附上相同的参照符号,不再进一步加以说明。
图3所示实施例的特征在于传送器系统包含:主输出电路,连接到为主仪表电源的仪表电源E1;及辅输出电路,连接到为仪表电源E1以外的辅仪表电源的仪表电源E2。
图3(a)表示当传送器系统仅有一个辅输出电路的情况;而图3(b)表示当传送器系统有二个辅输出电路的情况。尤其是,图3(b)所表示的传送器系统,包含:第一的辅输出电路,连接到第一的辅仪表电源E2;第二的辅输出电路,连接到第二的辅仪表电源E3。
如上所述,图3所示实施例中,能够只用一个传送器由多数的管线来提供输出。结果,差压、静压、温度及其他物理量就能够仅利用一个传送器来传送。
参照图4,将于以下详细说明本发明,图3为表示依据本发明传送器的一实施例结构的方块图。
于该图中,相同于图2的实施例的构件,皆附上相同的参照符号,以后将不再说明。
图4所示实施例的特征在于传送器系统包含:第一输出电路31,其为主输出电路;及第二输出电路32,其为辅输出电路。
图4所示实施例的结构将叙述于以下。
G/A 34连接至MPU 23,并对MPU 23的输出执行脉宽调制(PWM)。
第一输出电路31,其为主输出电路,连接到G/A 34。第一输出电路会依据来自G/A 34的电信号,产生4-20mA二线式标准电流输出,并将该输出传送至仪表电源E1。
图4所示实施例的第一输出电路31,具有与图2所示公知传送器示例的D/A转换模块25的结构相对应的结构、以及具有通信功能(未图示)。该第一输出电路31的通信功能,会依据来自该外部的指令,对第二输出电路32侧,执行零点调整、量程调整等。
第二输出电路32,其为辅输出电路,连接到G/A 34。第二输出电路会依据来自G/A 34的电信号PWM2,产生4-20mA二线式标准电流输出,并将该输出传送至仪表电源E2。
第二输出电路32,具有相等于第一输出电路31的D/A转换模块的电路结构,以及分路调节器,该分路调节器包含恒流二极管CRD与齐纳二极管D5。另外,输出操作放大器10及为D/A转换模块的参考电源的齐纳二极管D6,皆连接到此分路调节器。
齐纳二极管D5及D6的齐纳电压分别设为例如6.2V及2.5V。
该分路调节器由仪表电源E2供电。
现在,将说明图4所示实施例如何操作。
要被测量的差压,例如由检测器21检测,由转换模块22转换为电信号,由MPU 23来进行修正计算及通信,由G/A 34来脉冲调制,由第一输出电路31转换为4-20mA二线式标准电流输出,并传送至仪表电源E1。
要被测量的静压,例如由检测器21检测,由转换模块22转换为电信号,由MPU 23来进行修正计算及通信,由G/A 34来脉冲调制,由第二输出电路32转换为4-20mA二线式标准电流输出,并传送至仪表电源E2。
结果,图4所示实施例就能够例如只用一个传送器,同时传送差压及静压。也能够将静压或差压显示在图4所示实施例的的显示机构(未图示)。
由于第二输出电路32所消耗的电力,并非由仪表电源E1所供应,第一输出电路31的操作与第二输出电路32的操作间,彼此不会发生干扰。
图4所示实施例的第一输出电路31,就电路结构而言,相同于图2所示实施例的D/A转换模块25。图4所示实施例的启动序列和各别的功能,相同于图2所示公知传送器的示例。
因此,图4所示实施例会比公知传送器更为简便。
现在,将更详细地说明图4所示实施例如何操作。
利用仪表电源E2,来进行起动恒流二极管CRD的步骤,然后,进行起动齐纳二极管D5的另一步骤,接下来,进行起动输出操作放大器10及齐纳二极管D6的步骤。
即使进行有应用仪表电源E1而将仪表电源E2关断的步骤,第一输出电路31的操作条件也不会改变。
接着,即使进行下一将仪表电源E2再次接通的步骤,第一输出电路31的操作条件也不会改变。
利用第一输出电路31的通信功能,就能详细地进行第一输出电路31及第二输出电路32的设定。例如,该等电路可以设成:如果产生错误,则它们其中一个会超越过上限而另一个会超越过下限。换句话说,能够独立地定义第一输出电路31及第二输出电路32的设定。
现在,参照图5,详细地说明本发明于以下。图5为表示依据本发明传送器的另一实施例结构的方块图。于该图中,相同于图3所示实施例的构件,皆附上相同的参照符号,以后将不再说明。
图5所示实施例的特征在于其包含:电源电路411、421及431与D/A转换模块412、422及432。
于该图中,图5所示实施例的数字电路44,对应于图4所示实施例的MPU23及G/A 34。
为主输出电路的第一输出电路41,连接到数字电路44,且包含由主仪表电源E1供电的电源电路411。此外,第一输出电路41由电源电路411供电,并包含D/A转换模块412,该D/A转换模块412会依据来自数字电路44的电信号PWM1,产生输出OUT1。
电源电路411也会供电至转换模块22及数字电路44。
为辅输出电路的第二输出电路42,连接到数字电路44并包含电源电路421,该电源电路421由辅仪表电源E2供电。此外,第二输出电路42由电源电路421供电,并包含D/A转换模块422,该D/A转换模块422会依据来自数字电路44的电信号PWM2,产生输出OUT2。
为辅输出电路的第3输出电路43,连接到数字电路44并包含电源电路431,该电源电路431由辅仪表电源E3供电。此外,第3输出电路42由电源电路431供电,并包含D/A转换模块432,该D/A转换模块432会依据来自数字电路44的电信号PWM3,产生输出OUT3。
图5所示实施例及上述讨论与图4所示实施例皆具有相同的结构,其作用与效果亦与图4所示实施例的作用与效果相同。
结果,于图5所示实施例中,用单一个传送器来检测多数的物理量,并加以转换为电信号,而将该电信号经由传送线同时地传送至负载。
由于第一输出电路41耗电量保持在一常数,无关于第二输出电路42和第3输出电路43的存在与否,所以图5所示实施例对于输出个数的增加就会具有简便及较佳的电子特征。
上述实施例为三个输出的传送器,其替代例具有四个以上输出的传送器也能予以具体化,而能获得相同于三个输出的传送器的作用与效果。
如上述实施例为4-20mA电流输出的传送器,其另一替代例1-5V电压输出的传送器也能予以具体化,而能获得相同于电流输出的传送器的作用与效果。
甚者,本发明并不限定于差压传送器,可以应用于各种传送器,而仍然会提供相同于所述于此的实施例的作用与效果。
因此应了解的是,本发明并不限定于上述实施例,在不脱离本发明的必要特征及精神下,可以做其他变更及修改。
如上所述,依据本发明会达成如下的优越功效。
依据本发明,能够提供一种小型、低成本的传送器;以及一种简便的传送器系统。
依据本发明,能够用单一个传送器来检测多数的物理量、将该等物理量转换为电信号、并使该电信号同时传送至负载。
Claims (6)
1. 一种传送器系统,用来检测物理量、将该物理量转换为电信号、并经由传送线将该电信号传送至负载,该传送器系统包含:
主输出电路,连接到主仪表电源;及
至少一个辅输出电路,连接到辅仪表电源。
2. 如权利要求1所述的传送器系统,其中,该辅输出电路包含:
电源电路,由辅仪表电源供电;
D/A转换模块,由该电源电路供电,并依据该电信号产生输出。
3. 如权利要求2所述的传送器系统,其中,该D/A转换模块产生4-20mA二线式标准电流输出。
4. 如权利要求3所述的传送器系统,其中,该主输出电路具有通信功能;而该辅输出电路会依据来自该通信功能的指令,执行零点调整或量程调整。
5. 如权利要求1所述的传送器系统,其中,该主输出电路具有通信功能;而该辅输出电路会依据来自该通信功能的指令,执行零点调整或量程调整。
6. 如权利要求2所述的传送器系统,其中,该主输出电路具有通信功能;而该辅输出电路会依据来自该通信功能的指令,执行零点调整或量程调整。
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