CN100424728C - 传送器系统 - Google Patents

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

传送器系统

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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