CN2224401Y

CN2224401Y - 用于流量测量仪的信号处理器

Info

Publication number: CN2224401Y
Application number: CN 94220255
Authority: CN
Inventors: 费明岐; 刘一凡; 张永义
Original assignee: YINHE INSTRUMENT FACTORY NINGXIA HUI PEOPLE AUTONOMOUS REGION
Current assignee: YINHE INSTRUMENT FACTORY NINGXIA HUI PEOPLE AUTONOMOUS REGION
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1996-04-10
Anticipated expiration: 2004-08-29

Abstract

本实用新型涉及一种用于流量测量仪的信号处理器。和检测体一起构成涡街流量计。由可变增益前置放大器IC₁、自动增益控制电路IC₂、调谐滤波电路IC₄、无稳态触发电路IC₅、调谐电路IC₄、输出开关电路IC₆、缓冲器IC₁₁、定标电路模块IC₉功率触发电路IC₁₀、F-I转换电路模块IC₁₂等组成。电路分别装在五块模板上，固定在一块母板上。调谐滤波电路IC₄对自动增益控制电路进行增益调节，并可使频率自动跟踪。结构紧凑、体积小。电路性能高、耗能低。

Description

用于流量测量仪的信号处理器

本实用新型涉及一种用于流量测量仪的信号处理器，是一种将传感器所检测到的微弱频率信号转化为二次仪表所需的各类信号的信号处理装置。

用于流量测量的涡街流量计由检测体和信号处理器两部分组成。由于检测体的方式有磁敏式、热敏式和压电式，所以与之相配的信号处理器必须与压电元件、热敏元件、磁敏元件相适应。同时输出的信号是供各类二次仪表所需的基本脉冲频率信号、4～20mA模拟电流信号、定标计数脉冲等多种信号。所以该信号处理器必须是多功能的。因此现有的同类信号处理装置体积大、线路复杂、结构不紧凑、耗能高。

本实用新型的目的是针对上述问题设计一种耗能低、电路性能高、结构紧凑、体积小的信号处理装置。

本实用新型的方案如下：在电路处理上将从检测体的传感器上接收到的信号经前放、滤波、触发整形、变换后输出二次仪表所需的基本脉冲频率信号、4～20mA模拟电流信号、定标计数脉冲信号。前置放大器采用可变增益差动前置放大器，信号经前放后进入频率可自动跟踪的调谐滤波电路。然后经加法放大器后进入无稳态触发电路后经输出开关输出基本脉冲频率信号。同时在电路上加调谐滤波电路和自动增益控制电路。调谐电路和调谐滤波电路相接使频率自动跟踪。调谐电路控制自动增益控制电路的响应时间。调谐滤波电路对自动增益控制电路进行增益调节。使得整个电路同时输出的基本脉冲频率信号经定标模块进行频率变换后得到定标计数脉冲信号；经F/I转换模块转换后得到4～20mA模拟电流信号。同时采用超小型元件和MOS集成电路。用廉价的集成电路和周边元件构成的上述各电路性能高、耗能低。在结构上，将电路分装在几块模板内，安装在一圆形的铝壳内，结构紧凑、体积小。

下面结合附图对本实用新型予以说明。

图1—图3为本实用新型的实施例。

图1为本实用新型线路的方框图。图2为本实用新型的线路图。图3为本实用新型一个实施例的内部结构图。

本实用新型由可变增益差动前置放大器IC₁、自动增益控制电路IC₂、频率可自动跟踪的调谐滤波电路IC₃、调谐电路IC₄、无触态触发电路IC₅、加法放大电路IC₇、输出开关电路IC₆、电流电源稳定电路IC₈、定标电路模块IC₉、功率触发电路IC₁₀、缓冲器IC₁₁、F-I转换电路模块IC₁₂、电源IC₁₃组成。可变增益前置放大器IC₁的三个输入端(1)、(2)、(3)和检测体的传感器相接，输入线连接在外壳内的接线座TB₁的三个端子TB_1-1(1)、TB_1-2(2)、TB_1-3(3)上。IC₁的输出端和调谐滤波电路IC₃相接。调谐滤波电路IC₃的输出端和加法放大电路IC₇相接，信号经加法放大电路IC₇后进入无触态触发电路IC₅。无稳态触发电路IC₅输出端和调谐电路IC₄相接，同时无稳态触发电路IC₅的输出端同时和和输出开关电路IC₆相接。调谐电路IC₄和自动增益控制电路IC₂相接，控制响应时间。同时和调谐滤波电路IC₃相接，用以限制幅度增大。输出开关电路IC₆经缓冲器IC₁₁后输出基本脉冲频率信号。输出端和接线座TB₂的端子Ln₈相接。输出开关IC₆同时也和模拟电路模块IC₁₂相接，输出4～20mA模拟电流信号输出，其输出端和TB₂的端子Ln₇相接，输出开关IC₆同时通过定标电路模块IC₉和功率触发电路IC₁₀相接，功率触发电路IC₁₀输出定标计数脉冲信号，其输出端和TB₂的端子Ln₉相接。

上述各电路分别装在五块模板上，固定在一块和壳体相固定的母板(13)上。其接线座TB₁的三个端子(TB_1—1、TB_1—2、TB_1—3)为输入端的接线柱和检测体的传感器的三个输入端1、2、3相接。接线座TB₂上的九个端子分别为Ln₁、Ln₂电源输入；Ln₃为输入、输出信号/直流电源负极，Ln₄为信号处理器接地端；Ln₅输出24V电源；Ln₆和4～20mA模拟电流输入端相接；Ln₇为4～20mA模拟电流输出端。

前置放大器IC₁为可变增益前置放大器，由集成电路A_l(CA₃₀₈₀E)及周边元件、A₃(CD₄₀₀₇AE)及周边元件、A₄(CA₃₀₈₀E)及周边元件、A₅(CD_4C07AE)及周边元件、A₆(CD₄₀₀₇AE)及周边元件、A₇(CA₃₀₈₀E)及周边元件组成。其输入端1、2、3通过TB₁的三个端子TB_1—1(1)、TB_{1- 2(2)}、TB_1—3(3)和传感器相接。IC₁的输出端和调谐滤波电路IC₃相接。

调谐滤波电路IC₃由A₃及周边元件、A₄及周边元件、A₅及周边元件、A₆及周边元件、A₇及周边元件组成，调谐滤波电路IC₃的输入端通过A₃的一端和可变增益前置放大器IC₁相接。通过A₃的输出端和加法放大器IC₇相接。通过R₂₀、R₁₂、R₅₄、R₃₄的公共点和自动增益控制电路IC₂及调谐电路IC₄相接。

调谐电路IC₄由集成电路A₈(CA₃₀₈₀E)及R₂₈—R₃₁、R₅₄、A₉(CA_{30 80}E)及R₃₄～R₃₇、C₇、C₈、Z₂(CD₄₀₀₇AE)、R₃₂、R₃₃、DW₁、及Z₃(CD_{40 07}AE)、整流桥D₁—D₄组成，通过D₁—D₄和无稳态触发电路IC₅相接。通过R₂₀、R₁₂、R₅₄、R₃₄及Z₂的公共点和自动增益控制电路IC₂及调谐滤波电路IC₃相接。

自动增益控制电路IC₂由集成电路A₉(CA₃₀₈₀E)及R₃₄、R₃₆、Z₂(CD₄₀₀₇AE)及R₃₂、R₃₃、DW₁、C₇、C₈、A₁₁(CA₃₀₈₀E)、Z₁(CD₄₀₀₇AE)及R₄₆—R₅₃、A₂(CA₃₀₄₆)、Q₁及C₁₂组成，其集成电路Z₁和可变增益差动前置放大器IC₁的A₁的脚(5)相接。一端通过R₁₂、R₂₀、R₅₄、R₃₄及Z₂的公共点和调谐电路IC₄及调谐滤波电路IC₃相接。

图3为信号处理器的一个实施例，在壳体上固定的一块母板(13)上，分别插有5块电路板，其中(8)为前放板，(9)为滤波板上有滤波电路及调谐电路、开关电路，(10)为模拟板上有F/2电路；(11)定标板上有功率触发电路IC₁₀及定标模块IC₉；(12)为电源板上有到所有电路和稳压器的不稳压电源IC₁₃。TB₁为输入接线座，TB₂为输出接线座。TB₁上的三个接线端子和图2中所示1、2、3相对应：TB₂上的九个接线端子分别为：(Ln₁、Ln₂)为电源输入；(Ln₃)为输入、输出信号/直流电源负极；(Ln₄)为信号处理器接地端；(Ln₅)4～20mA模拟电流流入，(Ln₇)4～20mA模拟电流输出；(Ln₅)为输出24伏电源；(Ln₈)为基本脉冲输出； Ln₉为定标脉冲输出。

Claims

1.一种用于流量测量仪的信号处理器，包括前置放大电路IC₁、自动增益控制电路IC₂、频率可自动跟踪的调谐滤波电路IC₃、调谐电路IC₄、无稳态触发电路IC₅、输出开关电路IC₆、加法放大电路IC₇、定标电路模块IC₉、功率触发电路IC₁₀、缓冲器IC₁₁、F—I转换电路模块IC₁₂、电源IC₁₃组成，其特征在于上述前置放大器IC₁为可变增益前置放大器，其输入端1、2、3和传感器相接，其输入线连接在外壳内的接线座TB₁上的三个端子TB_1—1(1)、TB_1—2(2)、TB_1—3(3)上，上述IC₁的输出端和调谐滤波电路IC₃相接，调谐滤波电路IC₃和加法放大电路IC₇相接，加法放大电路和无触态触发电路IC₅相接，无稳态触发电路IC₅输出端和调谐电路IC₄相接，同时和输出开关电路IC₆相接，调谐电路IC₄控制自动增益控制电路IC₂及调谐滤波电路IC₃，输出开关电路IC₆经缓冲器IC₁₁后输出基本脉冲频率输出，基本脉冲频率输出端和接线座TB₂的端子Ln₈相接，输出开关IC₆也和F—I转换电路模块I₁₂相接，F—I转换电路模块IC₁₂输出4—20mA模拟电流信号，其输出端和接线座TB₂的端子Ln₇相接；输出开关IC₆同时通过定标电路模块IC₉和功率触发电路IC₁₀相接，功率触发电路IC₁₀输出定标计数脉冲信号，其输出端和接线座TB₂的端子Ln₉相接，上述各电路分别装在一块以上的电路板上，装在一块和壳体固定的母板(13)上，其接线座TB₁三个端子为输入端的接线柱，接线座TB₂的九个端子分别为Ln₁、Ln₂电源输入：Ln₃输入、输出信号/直流电源负极，Ln₄为信号处理器接地端；Ln₅-输出24V电源；Ln₆和4—20MA模拟电流流入端相接；La₇为4～20mA模拟电流输出端。

2.根据权利要求1所述的一种用于流量测量仪的信号处理器，其特征在于上述可变增益前置放大器IC₁由集成电路路A₁(CA₃₀₈₀E)及周边元件、A₃(CD₄₀₀₇AE)及周边元件、A₄(CA₃₀₈₀E)及周边元件、A₅(CD_{40 07}AE)及周边元件、A₆(CD₄₀₀₇AE)及周边元件、A₇(CA₃₀₈₀E)及周边元件组成，其输入端通过接线座TB₁的三个端子(1)(TB_1—1)、(2)(TB_1—2)、(3)(TB_1—3)和传感器相接，其输出端和调谐滤波电路IC₃相接，A_l(CA₃₀₈₀E)的脚(5)和自动增益控制电路的Z₁(CD₄₀₀₇AE)相接。

3、根据权利要求1所述的一种用于流量测量仪的信号处理器，其特征在于上述调谐滤波电路IC₃由集成电路A₃及周边元件、A₄及周边元件、A₅及周边元件、A₆及周边元件、A₇及周边元件组成，调谐滤波电路IC₃的输入端通过集成电路A₃的一端和可变增益前置放大器IC₁相接、通过A₃的输出端和加法放大器IC₇相接，通过R₂₀和R₁₂、R₅₄、R₃₄的公共点和自动增益控制电路IC₂及调谐电路IC₄相接。

4、根据权利要求1所述的一种用于流量测量仪的信号处理器，其特征在于上述调谐电路IC₄由集成电路A₈(CA₃₀₈₀E)及R₂₈—R₃₁、R₅₄、A₉(CA₃₀₈₀E)及R₃₄—R₃₇、C₇、C₈、Z₂(CD₄₀₀₇AE)、R₃₂、R₃₃、DW₁及Z₃(CD₄₀₀₇AE)整流桥D₁—D₄组成，通过D₁—D₄和无稳态触发电路IC₅相接，通过R₂₀、R₁₂、R₅₄、R₃₄及Z₂的公共点和自动增益控制电路IC₂及调谐滤波电路IC₃相接。

5、根据权利要求1所述的一种用于流量测量仪的信号处理器，其特征在于上述自动增益控制电路IC₂由集成电路A₉(CA₃₀₈₀E)及R₃₄、R₃₆、Z₂(CD₄₀₀₇AE)及R₃₂、R₃₃、DW₁、C₇、C₈、A₁₁(CA₃₀₈₀E)、Z₁(CD₄₀₀₇AE)及R₄₆—R₅₃、A₂(CA₃₀₄₆)、Q₁及C₁₂组成，其集成电路Z₁和可变增益差动前置放大器IC₁的A₁相接，一端通过R₁₂、R₂₀、R₅₄、R₃₄及Z₂的公共点和调谐电路IC₄及调谐滤波电路IC₃相接。