專利名稱：傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器的信號采集測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
目前，采集電流傳感器信號通用的方式是在傳感器供電回路中串聯(lián)一種采樣電阻，把電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后進行后期處理。傳感器的種類很多，但傳感器的電流信號接口主要為2線制和4線制方式。由于傳統(tǒng)的電流采集電路只能單獨對4線制電流傳感器或者2線制電流傳感器的固定通道進行信號采集，通常2線和4線傳感器組合均無法滿足現(xiàn)場電路的通道組合要求，而更改傳感器的接線方法又存在很大的安全隱患，給用戶帶來了不便。譬如，將2線制傳感器更改為4線制傳感器時，終端用戶通常很難做到對2線制傳感器進行過流保護，而導致傳感器損壞。有鑒于此，本實用新型提供一種在固定的輸入端子上面實現(xiàn)2線制或4線制電流傳感器輸入信號的自由切換測量轉(zhuǎn)換電路。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型提供一種傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器的接口多樣性，不同接口的傳感器更換不便的問題。為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案—種傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，所述傳感器為二線制或四線制傳感器，所述測量轉(zhuǎn)換電路包括限流電路、選通單元、采樣電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述選通單元分別與傳感器的第一端、限流電路、采樣電阻的第一端和地連接，所述傳感器的第二端與采樣電阻的第二端連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元并接在采樣電路的兩端；其中，所述傳感器為二線制傳感器時，所述選通單元用于導通限流電路、傳感器、采樣電阻和地之間的供電回路；所述傳感器為四線制傳感器時，所述選通單元用于導通傳感器與采樣電阻的供電回路。所述的傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，其中，所述選通單元為雙刀雙擲開關(guān)，其中，所述雙刀雙擲開關(guān)的雙擲頭分別與傳感器的第一端和采樣電阻的第一端連接。所述的傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，其中，所述選通單元為繼電器或者電子開關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為在電路采用二線制傳感器時，通過選通單元導通限流電路、傳感器、采樣電阻和地之間的供電回路；在電路采用四線制傳感器時，選通單元導通傳感器與采樣電阻的供電回路，從而實現(xiàn)2線制和4線制傳感器輸入端子動態(tài)的復用，使用戶能夠?qū)鞲衅鬟M行靈活的配置，避免因傳感器的種類搭配而更改電路設(shè)計，并且在切換2線制電流傳感器時，測量轉(zhuǎn)換電路中帶有保護電路，能夠避免因用戶錯誤操作，導致傳感器、線路故障等引起的設(shè)備損壞。

[0011]圖1為本實用新型實施例提供的測量轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型實施例提供的測量轉(zhuǎn)換電路原理圖。圖3為本實用新型實施例提供2線制傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路中選通單元導通的電路示意圖。圖4為本實用新型實施例提供4線制傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路中選通單元導通的電路示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，采用選擇導通的形式通過動態(tài)的接通和斷開相關(guān)的電路，在固定的輸入端子上面實現(xiàn)2線制或4線制電流傳感器輸入信號的自由切換，從而用戶可在有限的通道數(shù)目內(nèi)，實現(xiàn)電流傳感器的任意組合。同時，本實用新型還對2線制傳感器的工作電源提供各種保護，防止由于用戶錯誤操作導致設(shè)備損壞。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，本實用新型實施例提供的傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路包括傳感器11、限流電路12、選通單元13、采樣電阻Rl和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元14。所述選通單元13分別與傳感器 11的第一端、限流電路12、采樣電阻Rl的第一端和地連接，所述傳感器11的第二端與采樣電阻Rl的第二端連接。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元14并接在采樣電阻Rl的兩端，用于對采樣電阻Rl兩端的信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，其中，采樣電阻Rl第一端的信號為正電壓信號ADC+，采樣電阻Rl的第二端的信號為負電壓信號ADC-。本實用新型實施例中，所述傳感器11為二線制或四線制傳感器，當傳感器采用二線制傳感器時，所述選通單元13用于導通限流電路12、傳感器11、采樣電阻Rl和地之間的供電回路，當傳感器采用四線制傳感器時，所述選通單元13用于導通傳感器11與采樣電阻 Rl的供電回路。其中，所述選通單元13為雙刀雙擲開關(guān)、繼電器、電子開關(guān)或者機械開關(guān)。本實施例優(yōu)選為雙刀雙擲開關(guān)，如圖2所示。所述雙刀雙擲開關(guān)的雙擲頭分別與傳感器11的第一端和采樣電阻Rl的第一端連接，雙刀雙擲開關(guān)的選擇端，用于根據(jù)傳感器的類型選擇導通電源測的四個接線端子1、2、3、4。以下以二線制傳感器11和四線制傳感器11為應用實施例對雙刀雙擲開關(guān)的選擇導通方式進行詳細說明請一并參閱圖2和圖3，當設(shè)備采用二線制傳感器11時，雙刀雙擲開關(guān)接收到的輸入信號為2線制電流傳感器信號，則雙刀雙擲開關(guān)選擇導通2、4這兩個接線端子，此時，24V 的供電電源VCC通過限流電路12后，沿著圖3虛線所示的路徑進入傳感器11，并給傳感器 11供電，傳感器11產(chǎn)生對應的電流信號通過采樣電阻Rl后接入電源負端，從而構(gòu)成一個完整的回路，此時通過測量采樣電阻Rl上的電壓便能換算出電流的大小。當傳感器11發(fā)生故障時(例如短路)，可通過所述限流電路12對二線制傳感器11 進行保護，從而可以有效避免因電流過大而產(chǎn)成的設(shè)備損壞和安全事故。[0024]請一并參閱圖2和圖4，當設(shè)備采用四線制傳感器時，雙刀雙擲開關(guān)接收到的輸入信號為四線制電流傳感器信號，雙刀雙擲開關(guān)選擇導通1、3這兩個端子，此時，傳感器11的信號電流從傳感器的第一端流出，沿著圖4中虛線所示的路徑，通過采樣電阻Rl后，從傳感器11的第二端進入傳感器，從而構(gòu)成一個完整的電流回路，此時通過測量采樣電阻Rl上的電壓便能換算出電流的大小。可見，本實用新型在同一對輸入端子上面實現(xiàn)了 2線和4線制電流傳感器的信號的切換，以及2線制電流傳感器的供電和保護，解決工業(yè)現(xiàn)場電流傳感器的接口多樣性，導致不同接口的傳感器更換不方便的難題，降低用戶在使用過程中的技術(shù)要求。應當說明的是，本實用新型實施例提供的測量轉(zhuǎn)換電路，還可用于二線制或者四線制的變送器的測量，使用戶能更靈活的配置變送器，給用戶的操作帶了方便。綜上所述，本實用新型實現(xiàn)了 2線制和4線制傳感器輸入端子動態(tài)的復用，使用戶能夠?qū)鞲衅鬟M行靈活的配置，避免了因傳感器的種類搭配而更改電路設(shè)計，并且在切換2 制線電流傳感器時，測量轉(zhuǎn)換電路中帶有限流電路，避免了因用戶錯誤操作，導致傳感器、 線路故障等引起的設(shè)備損壞?？梢岳斫獾氖牵瑢Ρ绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，所述傳感器為二線制或四線制傳感器，其特征在于，所述測量轉(zhuǎn)換電路包括限流電路、選通單元、采樣電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述選通單元分別與傳感器的第一端、限流電路、采樣電阻的第一端和地連接，所述傳感器的第二端與采樣電阻的第二端連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元并接在采樣電路的兩端；其中，所述傳感器為二線制傳感器時，所述選通單元用于導通限流電路、傳感器、采樣電阻和地之間的供電回路；所述傳感器為四線制傳感器時，所述選通單元用于導通傳感器與采樣電阻的供電回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述選通單元為雙刀雙擲開關(guān)，其中，所述雙刀雙擲開關(guān)的雙擲頭分別與傳感器的第一端和采樣電阻的第一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述選通單元為繼電器或者電子開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開了一種傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，傳感器為二線制或四線制傳感器，測量轉(zhuǎn)換電路包括限流電路、選通單元、采樣電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述選通單元分別與傳感器的第一端、限流電路、采樣電阻的第一端和地連接，傳感器的第二端與采樣電阻的第二端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元并接在采樣電路的兩端；其中，傳感器為二線制傳感器時，選通單元用于導通限流電路、傳感器、采樣電阻和地之間的供電回路；傳感器為四線制傳感器時，選通單元用于導通傳感器與采樣電阻的供電回路。本實用新型實現(xiàn)了2線制和4線制傳感器輸入端子動態(tài)的復用，使用戶能夠?qū)鞲衅鬟M行靈活的配置，避免因用戶錯誤操作，導致傳感器、線路故障等引起的設(shè)備損壞。
文檔編號G01R15/00GK202153236SQ201120250709
公開日2012年2月29日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者胡遠超 申請人:深圳市億維自動化技術(shù)有限公司