CN105509809A - 一种具有检测功能的温度变送器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有检测功能的温度变送器，包括电源模块、检测系统和变送器系统，所述电源模块的输出端分别与检测系统中的第一控制器和变送器系统的第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输出端与第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输出端分别与通讯接口单元和报警模块的输入端电性连接，所述第一控制器的输入端分别与按键输入模块和信号放大模块的输出端电性连接，所述信号放大模块的输入端与信号传输模块的输出端电性连接。本发明提供的具有检测功能的温度变送器，能及时的提醒用户检测周围环境的实时情况，避免了温度变送器因为电路火灾造成的损坏，避免了财产损失，节约了资源，提高了温度变送器的安全性能。

Description

一种具有检测功能的温度变送器

技术领域

本发明涉及变送器技术领域，具体为一种具有检测功能的温度变送器。

背景技术

变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号(或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源)的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等等，温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测温元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～20mA电流信号输出。如中国专利文献公开了“一种新型的智能温度变送器”(公告号：CN201421375)，该专利包括机箱及微机电路、冷端补偿器、多路切换器、放大采样保持器、模数转换器、控制电路、两路数模转换器和电压电流变换电路，上述专利虽然具有零点稳定性好、补偿方便及精度高的特点，但是该专利不能检测周围环境的实时情况，当发生电力火灾时，不能及时的发现，容易造成温度变送器损坏，从而可能造成财产损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种具有检测功能的温度变送器，包括电源模块、检测系统和变送器系统，所述电源模块的输出端分别与检测系统中的第一控制器和变送器系统的第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输出端与第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输出端分别与通讯接口单元和报警模块的输入端电性连接，所述第一控制器的输入端分别与按键输入模块和信号放大模块的输出端电性连接，所述信号放大模块的输入端与信号传输模块的输出端电性连接。本发明提供的具有检测功能的温度变送器，能及时的提醒用户检测周围环境的实时情况，避免了温度变送器因为电路火灾造成的损坏，避免了财产损失，节约了资源，提高了温度变送器的安全性能。。

本发明解决技术问题，所采用的技术方案为：一种具有检测功能的温度变送器，包括电源模块、检测系统和变送器系统，所述检测系统和变送器系统通过电源模块进行电性连接，其结构特点为：所述检测系统包括第一控制器、按键输入模块、信号放大模块、信号传输模块和检测器；所述变送器系统包括第二控制器、输入端子、冷端补偿模块、热电阻采集模块、热电偶采集模块、信号转换模块、滤波放大模块、V/I转换模块、电流检测模块和输出端子；所述电源模块的输出端分别与检测系统中的第一控制器和变送器系统中的第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输出端与第二控制器的输入端电性连接，所述第一控制器的输入端分别与按键输入模块和信号放大模块的输出端电性连接，所述信号放大模块的输入端与信号传输模块的输出端电性连接，所述信号传输模块的输入端与检测器的输出端电性连接；所述第二控制器的输入端与输入端子的输出端电性连接，所述输入端子的输入端与冷端补偿模块和热电阻采集模块的输出端电性连接，所述冷端补偿模块的输入端与热电偶采集模块的输出端电性连接，所述第二控制器的输出端与信号转换模块的输入端电性连接，所述信号转换模块的输出端与滤波放大模块的输入端电性连接，所述滤波放大模块的输出端与V/I转换模块的输入端电性连接，所述V/I转换模块的输出端与电流检测模块的输入端电性连接，所述电流检测模块的输出端与输出端子的输入端电性连接，所述输出端子与负载电性连接。

进一步的，所述检测系统还包括通讯接口单元和报警模块，所述第一控制器的输出端分别与通讯接口单元和报警模块的输入端电性连接。

更进一步的，所述变送器系统还包括非线性校正模块，所述电流检测模块的输出端与非线性校正模块的输入端电性连接，所述非线性校正模块的输出端与信号转换模块的输入端电性连接。

优选的，所述变送器系统还包括显示模块，所述第二控制器的输出端与显示模块的输入端电性连接。

优选的，所述报警模块为蜂鸣报警器或声光报警器。

进一步的，所述通讯接口单元远程无线连接移动终端，且移动终端设置为计算机或手机。

更进一步的，所述输出端子所连接的负载为仪表。

上述具有检测功能的温度变送器，所述检测器包括温度监测器和湿度检测器。

上述具有检测功能的温度变送器，所述电源模块设置为交流电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、本发明提供的具有检测功能的温度变送器，通过设置检测系统，其检测系统对变送器的实时情况进行检测，当发生火灾时，第一控制器将信息传输给报警模块，报警模块进行报警功能，及时的提醒人们，能很好的检测周围环境的实时情况，避免了温度变送器因为电路火灾造成的损坏，避免了财产损失，节约了资源，提高了温度变送器的安全性能，方便人们使用。

(2)、本发明提供的具有检测功能的温度变送器，通过设置变送器系统，变送器系统采用非线性校正模块进行校正，使输出端子输出的电流满足4到20毫安的线性输出，实现了不同测量条件下均能迅速确定电路参数的功能，且冷端补偿模块的设置，有效的提高了使用过程的稳定性，从而提高了转换的效率，其操作简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

图中：1电源模块、2检测系统、3变送器系统、4第一控制器、5通讯接口单元、6报警模块、7按键输入模块、8信号放大模块、9信号传输模块、10检测器、11第二控制器、12输入端子、13冷端补偿模块、14热电阻采集模块、15热电偶采集模块、16信号转转模块、17滤波放大模块、18V/I转换模块、19电流检测模块、20输出端子、21非线性校正模块、22显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明的第一种具体实施方式为，一种具有检测功能的温度变送器，包括电源模块1，检测系统2和变送器系统3，所述电源模块1设置为交流电源，检测系统2和变送器系统3通过电源模块1进行电性连接，所述检测系统2包括第一控制器4、按键输入模块7、信号放大模块8、信号传输模块9、检测器10、通讯接口单元5和报警模块6；所述变送器系统3包括第二控制器11、输入端子12、冷端补偿模块13、热电阻采集模块14、热电偶采集模块15、信号转换模块16、滤波放大模块17、V/I转换模块18、电流检测模块19、输出端子20、非线性校正模块21和显示模块22。

电源模块1的输出端分别与检测系统2中的第一控制器4和变送器系统3中的第二控制器11的输入端电性连接，第一控制器4的输出端与第二控制器11的输入端电性连接，第一控制器4的输出端还分别与通讯接口单元5和报警模块6的输入端电性连接，通讯接口单元5远程无线连接移动终端，且移动终端设置为计算机或手机，报警模块6设置为蜂鸣报警器或声光报警器，第一控制器4的输入端分别与按键输入模块7和信号放大模块8的输出端电性连接，信号放大模块8的输入端与信号传输模块9的输出端电性连接，信号传输模块9的输入端与检测器10的输出端电性连接，检测器10包括温度监测器和湿度检测器，温度监测器和湿度检测器均设置在变送器的内部，通过设置检测系统2而对变送器的实时情况进行检测，当发生火灾时，第一控制器4将信息传输给报警模块6，便于报警模块6进行报警功能，能很好的检测周围环境的实时情况，及时的提醒用户，避免了温度变送器因为电路火灾造成的损坏，避免了财产损失，节约了资源，提高了温度变送器的安全性能，方便人们使用，第二控制器11的输入端与输入端子12的输出端电性连接，输入端子12的输入端与冷端补偿模块13和热电阻采集模块14的输出端电性连接，热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器，冷端补偿模块13的输入端与热电偶采集模块15电性连接，热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系，若测量时，冷端的(环境)温度变化，将影响测量的准确性，所以要在冷端采取补偿措施，本实施方式通过热电偶采集模块15和热电阻采集模块14共同采集变送器的工作温度，其温度采集的准确度更高。

第二控制器11的输出端与显示模块22的输入端电性连接，检测系统2将检测处理后的信息传输到变送器系统3中的显示模块22上进行显示，第二控制器11的输出端与信号转换模块16的输入端电性连接，信号转换模块16的输出端与滤波放大模块17的输入端电性连接，滤波放大模块17常用于滤去整流输出电压中的纹波，并将电波进行放大，滤波放大模块17的输出端与V/I转换模块18的输入端电性连接，V/I转换模块18是将电压转换为电流的模块，V/I转换模块18的输出端与电流检测模块19的输入端电性连接，电流检测模块19的输出端分别与输出端子20和非线性校正模块21的输入端电性连接，大多数传感器因自身的传感机理因素而导致检测参数与传感器输出信号是非线性关系，所以需要采用非线性校正，电流检测模块19用于检测电流的大小，输出端子20与负载电性连接，且将负载设置为仪表，非线性校正模块21的输出端与信号转换模块16的输入端电性连接，本实施方式通过设置变送器系统3，其变送器系统3采用非线性校正模块21进行校正，使输出端子20输出的电流达到4至20毫安的线性输出，能满足大部份仪表及控制装置的工作需要，本实施方式中的变送器所输出的电流及控制信号，便于其他仪表或控制装置接收和传送，实现了不同测量条件下的迅速确定电路参数的功能，且冷端补偿模块13的设置，有效的提高了使用过程的稳定性，提高了转换的效率，操作简单，使用快捷。

工作时，检测系统2中的检测器10对变送器内部和外部进行检测，温度监测器检测内部与外部的温度，湿度检测器检测湿度，检测的信号通过信号传输模块9和信号放大模块8传输给第一控制器4进行处理，第一控制器4将处理后的信息传输到第二控制器11中的显示模块22上显示，并同时将信号传输到报警模块6进行判断是否启动报警功能，处理后的信号同时通过通讯接口单元5传输到使用者的手机或计算机上，热电偶采集模块15和热电阻采集模块14进一步进行变送器内外部的温度信息采集，热电偶采集模块15采集时通过冷端补偿模块13进行补偿工作，热电偶采集模块15和热电阻采集模块14采集的信息通过第二控制器11传输到信号转换模块16、滤波放大模块17和V/I转换模块18上进行工作，将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出，通过电流检测模块19对电流进行检测，通过非线性校正模块21保证输出端子20输出的电流满足4到20毫安的控制要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有检测功能的温度变送器，包括电源模块(1)、检测系统(2)和变送器系统(3)，检测系统(2)和变送器系统(3)通过电源模块(1)进行电性连接，其特征在于：所述检测系统(2)包括第一控制器(4)、按键输入模块(7)、信号放大模块(8)、信号传输模块(9)和检测器(10)；所述变送器系统(3)包括第二控制器(11)、输入端子(12)、冷端补偿模块(13)、热电阻采集模块(14)、热电偶采集模块(15)、信号转换模块(16)、滤波放大模块(17)、V/I转换模块(18)、电流检测模块(19)和输出端子(20)；所述电源模块(1)的输出端分别与检测系统(2)中的第一控制器(4)和变送器系统(3)中的第二控制器(11)的输入端电性连接，所述第一控制器(4)的输出端与第二控制器(11)的输入端电性连接，所述第一控制器(4)的输入端分别与按键输入模块(7)和信号放大模块(8)的输出端电性连接，所述信号放大模块(8)的输入端与信号传输模块(9)的输出端电性连接，所述信号传输模块(9)的输入端与检测器(10)的输出端电性连接；所述第二控制器(11)的输入端与输入端子(12)的输出端电性连接，所述输入端子(12)的输入端与冷端补偿模块(13)和热电阻采集模块(14)的输出端电性连接，所述冷端补偿模块(13)的输入端与热电偶采集模块(15)的输出端电性连接，所述第二控制器(11)的输出端与信号转换模块(16)的输入端电性连接，所述信号转换模块(16)的输出端与滤波放大模块(17)的输入端电性连接，所述滤波放大模块(17)的输出端与V/I转换模块(18)的输入端电性连接，所述V/I转换模块(18)的输出端与电流检测模块(19)的输入端电性连接，所述电流检测模块(19)的输出端与输出端子(20)的输入端电性连接，所述输出端子(20)与负载电性连接；所述变送器系统(3)还包括非线性校正模块(21)，所述电流检测模块(19)的输出端与非线性校正模块(21)的输入端电性连接，所述非线性校正模块(21)的输出端与信号转换模块(16)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有检测功能的温度变送器，其特征在于：所述检测系统(2)还包括通讯接口单元(5)和报警模块(6)，所述第一控制器(4)的输出端分别与通讯接口单元(5)和报警模块(6)的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有检测功能的温度变送器，其特征在于：所述变送器系统(3)还包括显示模块(22)，所述第二控制器(11)的输出端与显示模块(22)的输入端电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种具有检测功能的温度变送器，其特征在于：所述报警模块(6)为蜂鸣报警器或声光报警器。

5.根据权利要求2所述的一种具有检测功能的温度变送器，其特征在于：所述通讯接口单元(5)远程无线连接移动终端，且移动终端设置为计算机或手机。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种具有检测功能的温度变送器，其特征在于：所述检测器(10)包括温度监测器和湿度检测器。