RU2253841C1 - Normalizing transformer - Google Patents

Normalizing transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2253841C1
RU2253841C1 RU2003130994/28A RU2003130994A RU2253841C1 RU 2253841 C1 RU2253841 C1 RU 2253841C1 RU 2003130994/28 A RU2003130994/28 A RU 2003130994/28A RU 2003130994 A RU2003130994 A RU 2003130994A RU 2253841 C1 RU2253841 C1 RU 2253841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
output
input signal
input
normalizing
Prior art date
Application number
RU2003130994/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Косотуров (RU)
А.В. Косотуров
В.М. Окладников (RU)
В.М. Окладников
Original Assignee
Косотуров Александр Викторович
Окладников Виталий Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Косотуров Александр Викторович, Окладников Виталий Михайлович filed Critical Косотуров Александр Викторович
Priority to RU2003130994/28A priority Critical patent/RU2253841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253841C1 publication Critical patent/RU2253841C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: transformer has current forming cascade of 0-5mA and input signal forming unit. Current forming cascade 0-5mA is supplied through 4-20mA current forming cascade. Output of input signal forming unit is connected with input of 0-5mA forming cascade and with input of 4-20mA forming cascade through common point. Secondary equipment with different input signals can be connected to the same normalizing transformer.
EFFECT: improved efficiency of operation.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для создания измерительных преобразователей физических величин в стандартный ток 0...5 и 4...20 мА, а именно нормирующих преобразователей, датчиков температуры с токовым выходом, датчиков давления и т.д. Указанные преобразователи предназначены для использования в системах регулирования и управления технологическими процессами в промышленности и энергетике.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to create measuring transducers of physical quantities into a standard current of 0 ... 5 and 4 ... 20 mA, namely normalizing transducers, temperature sensors with current output, pressure sensors, etc. d. These converters are intended for use in regulatory systems and process control in industry and energy.

Нормирующие измерительные преобразователи предназначены для преобразования выходного сигнала первичных преобразователей и выходного сигнала переменного тока измерительных устройств в унифицированный сигнал постоянного тока.Normalizing measuring transducers are designed to convert the output signal of the primary converters and the output signal of the alternating current of the measuring devices into a unified DC signal.

Существует два стандарта на выходной ток нормирующих преобразователей: 0...5 мА и 4...20 мА.There are two standards for the output current of normalizing converters: 0 ... 5 mA and 4 ... 20 mA.

Известны нормирующие преобразователи [1], имеющие выходной сигнал 0...5 мА, которые состоят из первичных преобразователей, выполненных по статически автокомпенсационной схеме, и подключаемые по трехпроводной схеме (фиг.3). Недостатком таких преобразователей является отсутствие возможности подключения их к вторичной аппаратуре с другим стандартным входным сигналом 4...20 мА.Known normalizing converters [1] having an output signal of 0 ... 5 mA, which consist of primary converters made according to a statically self-compensating circuit, and connected by a three-wire circuit (figure 3). The disadvantage of such converters is the lack of the ability to connect them to secondary equipment with another standard input signal 4 ... 20 mA.

Известны нормирующие преобразователи [2], имеющие выходной сигнал 4...20 мА и подключаемые по двухпроводной схеме (фиг.2). Недостатком таких преобразователей является отсутствие возможности подключения их к вторичной аппаратуре с другим стандартным входным сигналом 0...5 мА.Known normalizing converters [2] having an output signal of 4 ... 20 mA and connected in a two-wire circuit (figure 2). The disadvantage of such converters is the lack of the ability to connect them to secondary equipment with another standard input signal 0 ... 5 mA.

Также недостатком известных нормирующих преобразователей является невозможность одновременного подключения вторичных приборов с выходным сигналом 0...5 мА и 4...20 мА.Another disadvantage of the known standardizing converters is the impossibility of simultaneously connecting secondary devices with an output signal of 0 ... 5 mA and 4 ... 20 mA.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является обеспечение возможности подключения к одному и тому же нормирующему преобразователю вторичной аппаратуры как с входным сигналом 4...20 мА, так и с входным сигналом 0...5 мА. Также обеспечивается возможность подключения к одному преобразователю двух вторичных измерительных приборов: один с выходным сигналом 4...20 мА, второй - с входным сигналом 0...5 мА.The technical result obtained from the implementation of the invention is the ability to connect to the same normalizing converter of secondary equipment with both an input signal of 4 ... 20 mA and an input signal of 0 ... 5 mA. It is also possible to connect two secondary measuring instruments to one transducer: one with an output signal of 4 ... 20 mA, and the second with an input signal of 0 ... 5 mA.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известный нормирующий преобразователь, содержащий электрически соединенные между собой блок формирования входного сигнала, пропорционального измеряемой физической величине, и каскад формирования тока 4...20 мА, согласно изобретению в него дополнительно включен каскад формирования тока 0...5 мА, питание которого осуществляется через каскад формирования тока 4...20 мА, при этом выход блока формирования входного сигнала связан с каскадом формирования тока 0...5 мА и каскадом формирования тока 4...20 мА через их общую точку.This technical result is achieved due to the fact that in the known normalizing converter comprising an input signal generating unit proportional to the measured physical quantity electrically interconnected and a current generating stage 4 ... 20 mA, according to the invention, an additional current generating stage 0 is included in it ... 5 mA, the power of which is provided through the 4 ... 20 mA current generating stage, while the output of the input signal generating unit is connected to the 0 ... 5 mA current generating stage and the generating stage current 4 ... 20 mA through their common point.

На фиг.1 показана принципиальная схема для нормирующего преобразователя с унифицированными выходными сигналами 0...5 и 4...20 мА, на фиг.2 - принципиальная схема для нормирующего преобразователя с выходом 4...20 мА, на фиг.3 - принципиальная схема для нормирующего преобразователя с выходом 0...5 мА, на фиг.4 - вариант выполнения устройства, схема работы прибора АИР-20.Figure 1 shows a circuit diagram for a normalizing converter with unified output signals 0 ... 5 and 4 ... 20 mA, figure 2 is a circuit diagram for a normalizing converter with an output of 4 ... 20 mA, in figure 3 - a schematic diagram for a normalizing converter with an output of 0 ... 5 mA, figure 4 is an embodiment of the device, the operation diagram of the device AIR-20.

Устройство нормирующего преобразователя с унифицированными выходными сигналами 0...5 и 4...20 мА содержит блок 1 питания, выход положительного напряжения которого связан с последовательно соединенными первым резистором 2 нагрузки, каскадом 4 формирования тока 4...20 мА и блоком 6 формирования входного сигнала. Кроме того, нормирующий преобразователь содержит преобразователь 7 сигнала датчика, выход которого подключен к блоку 6 формирования входного сигнала. Также нормирующий преобразователь содержит последовательно соединенные второй резистор 3 нагрузки и каскад 5 формирования тока 0...5 мА, питание которого осуществляется через каскад формирования тока 4...20 мА, с подключенным вторым резистором 3 нагрузки к выходу положительного напряжения блока 1 питания, а свободного конца каскада 5 формирования тока 0...5 мА к общей точкой блока 6 формирования входного сигнала и каскада 4 формирования тока 4...20 мА, причем выход блока 6 формирования входного сигнала связан с каскадом 5 формирования тока 0...5 мА и каскадом 4 формирования тока 4...20 мА через их общую точку, при этом второй выход блока 6 формирования входного сигнала, выход каскада 5 формирования тока 0...5 мА, выход каскада 4 формирования тока 4...20 мА соединены с выходом отрицательного напряжения блока 1 питания.The device of the normalizing converter with unified output signals 0 ... 5 and 4 ... 20 mA contains a power supply 1, the positive voltage output of which is connected in series with the first load resistor 2, cascade 4 of the formation of current 4 ... 20 mA and block 6 formation of the input signal. In addition, the normalizing converter comprises a sensor signal converter 7, the output of which is connected to the input signal generating unit 6. Also, the normalizing converter contains a second load resistor 3 and a current generation stage 5 ... 5 mA connected in series 5, the power of which is supplied through a 4 ... 20 mA current generation stage, with a second load resistor 3 connected to the positive voltage output of the power supply unit 1, and the free end of the current generating stage 5 0 ... 5 mA to the common point of the input signal generating unit 6 and the 4 ... 20 mA current generating stage 4, and the output of the input signal generating unit 6 is connected to the current generating stage 5 ... 5 mA and ka cad 4 of the formation of current 4 ... 20 mA through their common point, while the second output of the block 6 of the formation of the input signal, the output of the cascade 5 of the formation of current 0 ... 5 mA, the output of the cascade 4 of the formation of current 4 ... 20 mA are connected to negative voltage output of power supply unit 1.

В качестве примера конкретного применения можно привести работу Преобразователя давления измерительного АИР-20 (фиг.4), выпускаемого научно-производственным предприятием “Элемер”.As an example of a specific application, we can cite the operation of the Pressure Transducer measuring AIR-20 (Fig. 4), manufactured by the Elemer Scientific-Production Enterprise.

АИР-20 состоят из тензопреобразователя и электронного устройства. Среда под давлением подается в камеру тензопреобразователя и деформирует его мембрану, что приводит к изменению электрического сопротивления расположенных на ней тензорезисторов. Электронное устройство преобразует величину изменения сопротивления тензорезисторов в унифицированные токовые выходные сигналы. В состав электронного устройства входят стабилизатор напряжения, АЦП, микроконтроллер управления, перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), преобразователи ШИМ-сигнала контроллера в выходной ток 4...20 мА и 0...5 мА. Стабилизатор напряжения обеспечивает питание электронной схемы прибора от линии токовой петли 4...20 мА напряжением +5В и +3,7В. АЦП преобразует аналоговый сигнал тензопреобразователя в код, поступающий в микроконтроллер управления. Микроконтроллер совместно с ППЗУ осуществляет преобразование кода АЦП в ШИМ-сигнал, в ASCI-код для передачи последнего по интерфейсу RS 232, формирует алгоритм работы всех узлов прибора. Преобразователь ШИМ-сигнала выдает аналоговый сигнал для управления транзисторными источниками тока, формирующими выходной сигнал в диапазоне от 3,5 до 22,5 мА и сигнал 0...5 мА.AIR-20 consists of a strain gauge and an electronic device. The pressure medium is fed into the strain gage chamber and deforms its membrane, which leads to a change in the electrical resistance of the strain gages located on it. An electronic device converts the magnitude of the change in resistance of the strain gages into unified current output signals. The electronic device includes a voltage stabilizer, an ADC, a microcontroller, a reprogrammable read-only memory (EPROM), converters of the PWM signal of the controller into an output current of 4 ... 20 mA and 0 ... 5 mA. The voltage stabilizer provides power to the electronic circuitry of the device from the line of the current loop 4 ... 20 mA voltage + 5V and + 3.7V. The ADC converts the analog signal of the strain gauge to a code supplied to the control microcontroller. The microcontroller, together with the ROM, converts the ADC code into a PWM signal, into an ASCI code for transmitting the latter via the RS 232 interface, and forms an algorithm for the operation of all nodes of the device. The PWM signal converter provides an analog signal for controlling transistor current sources that generate an output signal in the range from 3.5 to 22.5 mA and a 0 ... 5 mA signal.

Источники информацииSources of information

1. Преображенский В.П. “Теплотехнические измерения и приборы”. М.: “Энергия”, 1978 г., с.341-346.1. Preobrazhensky V.P. “Thermotechnical measurements and devices”. M .: “Energy”, 1978, p. 341-346.

2. Патент РФ №2082954, МКИ G 01 L 9/04, БИ №18, 1997 г.2. RF patent No. 2082954, MKI G 01 L 9/04, BI No. 18, 1997.

Claims (1)

Нормирующий преобразователь с выходными сигналами 0-5 и 4-20 мА, содержащий соединенные электрически между собой каскад формирования тока 4-20 мА и блок формирования входного сигнала, пропорционального измеряемой физической величине, отличающийся тем, что в него дополнительно введен каскад формирования тока 0-5 мА, электрическое питание которого осуществляется через каскад формирования тока 4-20 мА, при этом выход блока формирования входного сигнала связан с входом каскада формирования тока 0-5 мА и входом каскада формирования тока 4-20 мА через их общую точку.A normalizing converter with 0-5 and 4-20 mA output signals, comprising a 4-20 mA current generating stage electrically connected to each other and an input signal generating unit proportional to the measured physical quantity, characterized in that a 0- current generating stage is additionally introduced into it 5 mA, the electric power of which is carried out through the 4-20 mA current generating stage, while the output of the input signal generating unit is connected to the input of the 0-5 mA current generating stage and the input of the 4-20 mA current generating stage their common point.
RU2003130994/28A 2003-10-21 2003-10-21 Normalizing transformer RU2253841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130994/28A RU2253841C1 (en) 2003-10-21 2003-10-21 Normalizing transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130994/28A RU2253841C1 (en) 2003-10-21 2003-10-21 Normalizing transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2253841C1 true RU2253841C1 (en) 2005-06-10

Family

ID=35834595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003130994/28A RU2253841C1 (en) 2003-10-21 2003-10-21 Normalizing transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253841C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449299C1 (en) * 2011-01-20 2012-04-27 Александр Витальевич Вострухин Microcontroller measuring converter for resistive sensor
CN108221517A (en) * 2016-12-22 2018-06-29 上海工程技术大学 For the profiling positioning device of fixed intermediate frequency sensing heating normalizing transformer
RU183764U1 (en) * 2017-09-04 2018-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "РосСпецМонтажАвтоматика" Universal stand-alone wireless meter-switch for controllers and sensors with digital and analog outputs
RU2694789C1 (en) * 2018-08-24 2019-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "РосСпецМонтажАвтоматика" Universal self-contained wireless meter-switch of controllers and sensors with digital and analogue outputs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПРЕОБРАЖЕНСКИЙ В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Энергия, 1978, с.341-346. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449299C1 (en) * 2011-01-20 2012-04-27 Александр Витальевич Вострухин Microcontroller measuring converter for resistive sensor
CN108221517A (en) * 2016-12-22 2018-06-29 上海工程技术大学 For the profiling positioning device of fixed intermediate frequency sensing heating normalizing transformer
CN108221517B (en) * 2016-12-22 2023-10-20 上海工程技术大学 Profiling positioning device for fixing medium-frequency induction heating normalizing transformer
RU183764U1 (en) * 2017-09-04 2018-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "РосСпецМонтажАвтоматика" Universal stand-alone wireless meter-switch for controllers and sensors with digital and analog outputs
RU2694789C1 (en) * 2018-08-24 2019-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "РосСпецМонтажАвтоматика" Universal self-contained wireless meter-switch of controllers and sensors with digital and analogue outputs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203241165U (en) Thermal resistor temperature measurement circuit based on three-wire system
CA2941249C (en) Driving circuit for a conductivity sensor
RU2253841C1 (en) Normalizing transformer
KR100844025B1 (en) Signal conversion transmitter of medulla measurement sensor
CN202648692U (en) Portable integrated bridge-type sensor calibrating device
JP6276678B2 (en) Standard signal generator
RU35889U1 (en) NORMATIVE CONVERTER
CN112912805A (en) Piezoelectric transducer condition monitoring
CN113155159B (en) Bridge detector
CN210572474U (en) Two-wire Hall type effective value current transmitter
CN102313609A (en) Temperature-detecting device with diode and A/D converter
RU19324U1 (en) ELECTRIC SIGNAL PRESSURE CONVERTER
RU2631494C1 (en) Universal module of frequency integration developing transducer for sensors of physical value sensors
RU172339U1 (en) PRESSURE SENSOR ELECTRONIC UNIT
JPS61100668A (en) Disconnection detection circuit
US10198939B1 (en) Process automation device
KR100426847B1 (en) Ion Pumper Conterroller
JPH052864Y2 (en)
SU892707A1 (en) Multichannel resistance increment-to-time interval converter
KR0146727B1 (en) The circuit for measuring the humidity in green house
SU1322095A1 (en) Instrument transducer with frequency output
RU1818560C (en) Pressure measuring device
GB1504130A (en) Readout means
JP2016090246A (en) Reference signal generator, converter of electromagnetic flow meter, and calibration system
KR20190041143A (en) Electricity Conductivity Measurement System for Generating Water Using Inductance Method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201022