專利名稱：一種壓電晶體振蕩及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息和自動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及ー種壓電晶體振蕩及檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，壓電晶體振蕩及其檢測技木，是ー種非常重要的檢測手段，廣泛應(yīng)用于エ農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是過程控制工程領(lǐng)域中。壓電晶體振蕩及其檢測技術(shù)的工作原理是，交變的電壓信號作用于壓電晶體的電軸信號輸入端，在其機(jī)械軸軸線方向便會產(chǎn)生周期振動，當(dāng)該振蕩頻率與與之連接的諧振體(譬如音叉)固有振蕩頻率一致時(shí)，諧振體便會產(chǎn)生共振。當(dāng)共振中的諧振體位于不同的介質(zhì)中時(shí),其振蕩頻率和振幅會發(fā)生變化,通過檢測其振蕩頻率和振幅的變化，便可以測量固體或液體料位的界面，達(dá)到物位測量的目的。
在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前，現(xiàn)有技術(shù)中的壓電晶體振蕩器之中，交變電壓信號一般采用模擬電壓信號，由CPU輸出一定周期的矩形波，通過低通濾波RC等形式的濾波器件，將矩形波變成近似正弦或余弦信號的脈動波形，該脈動波信號再通過差分放大器進(jìn)行差分放大，變成相位差值為180度的兩路差分信號，再通過變壓器升壓后，將兩路信號分別加到壓電晶體的信號輸入端，從而引發(fā)壓電晶體的機(jī)械振蕩。目前，傳統(tǒng)的壓電晶體振蕩及檢測裝置中存在著儲能元器件參數(shù)值過大，難以達(dá)到本質(zhì)安全要求，功耗過高，模擬器件和模擬信號傳輸與處理，起振困難，易停振等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種壓電晶體振蕩及檢測裝置，能夠使系統(tǒng)功耗大大降低，易于起振，且振蕩持續(xù)穩(wěn)定。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種壓電晶體振蕩及檢測裝置，包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端與外部電源輸入端連接，電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端與DC-DC升壓變換電路的信號輸入端連接，用于生成較高的工作電壓；DC-DC升壓變換電路，所述DC-DC升壓變換電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的電源端連接，用于執(zhí)行低電壓到高電壓的電壓升壓操作，產(chǎn)生滿足壓電晶體振蕩需要的較高的工作電壓；PWM波波形發(fā)生電路，所述PWM波波形發(fā)生電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的信號輸入端連接，用于產(chǎn)生至少兩路的PWM脈寬調(diào)制波形，以便形成壓控電子開關(guān)所需要的電壓控制信號；壓控電子開關(guān)，所述壓控電子開關(guān)的信號輸出端與所述壓電晶體的信號輸入端連接，用于在PWM脈寬調(diào)制信號控制下產(chǎn)生壓電晶體振蕩所需要的較高電壓值的交變電壓信號;壓電晶體，所述壓電晶體的信號輸入端，與壓控電子開關(guān)信號輸出端連接，在交變變壓信號作用下，產(chǎn)生機(jī)械振蕩；同時(shí)，所述壓電晶體與所述諧振體被緊密地固定在一起，其產(chǎn)生的機(jī)械振動，可以直接傳導(dǎo)給諧振體；所述壓電晶體同時(shí)還與檢測壓電晶體緊密固定在一起，其產(chǎn)生的機(jī)械振動，可以同時(shí)直接傳到檢測壓電晶體，并使檢測壓電晶體產(chǎn)生一定幅值的電壓輸出信號。諧振體，所述諧振體為機(jī)械結(jié)構(gòu)體，用于提供較穩(wěn)定的諧振頻率，所述諧振體與壓電晶體和檢測壓電晶體緊密固定在一起。當(dāng)壓電晶體的振蕩頻率與所述諧振體的固有頻率一致時(shí),所述諧振體便會共振,產(chǎn)生持續(xù)的機(jī)械振蕩；振蕩檢測電路，用于實(shí)時(shí)檢測諧振體的振蕩頻率變化和振幅變化狀況。進(jìn)ー步的，所述裝置還包括中央處理器，所述振蕩檢測電路的信號輸出端與中央處理器所在主電路信號輸入 端連接，所述中央處理器所在的主電路的信號輸出端與反饋輸出電路相連，用于對所述振蕩檢測電路輸出信號進(jìn)行采樣處理；同時(shí)，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)信息，輸出PWM脈寬調(diào)制信號。反饋輸出電路,用于將中央處理器處理后的信號，以4_20mA的方式輸出。進(jìn)ー步的，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括整流與二次保護(hù)器件、電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件、濾波器件以及線性穩(wěn)壓電路；其中，所述整流與二次保護(hù)器件的輸入端與外部輸入電源信號連接，所述整流與二次保護(hù)器件的信號輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸入端連接；所述電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸出端與濾波器件的信號輸入端連接；所述濾波器件的信號輸出端分別與線性穩(wěn)壓電路的輸入端和DC-DC升壓變換電路的電流輸入端連接。進(jìn)ー步的，所述DC-DC升壓變換電路包括電感線圏、DC-DC專用芯片及其附屬電路、整流電路以及反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)；其中，所述電感線圈的輸入端與所述電源轉(zhuǎn)換電路的電流輸出端連接；所述電感線圈的輸出端與所述DC-DC專用芯片及其附屬電路以及所述整流電路的輸入端連接；所述整流電路的輸出端與所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的信號輸入端連接；所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的反饋信號輸出端與DC-DC專用芯片及其附屬電路的反饋信號輸入端連接。進(jìn)ー步的，所述反饋輸出電路包括接ロ電路，所述接ロ電路的輸入端與主電路的中央處理器相連；無線傳輸電路，與所述接ロ電路的輸出端相連，用于將所述采樣信號以無線的方式進(jìn)行傳輸；有線傳輸電路，與所述接ロ電路的輸出端相連，用于將所述采樣信號以有線的方式進(jìn)行傳輸。進(jìn)ー步的，所述有線傳輸電路包括開關(guān)光耦、觸發(fā)整形電路、D/A轉(zhuǎn)換器、模擬電壓放大器、電流放大器以及負(fù)反饋電路；其中，所述中央處理器的信號輸出端通過接ロ電路與所述開關(guān)光耦的信號輸入端相連接；開關(guān)光耦的信號輸出端與所述觸發(fā)整形電路的信號輸入端相連接；觸發(fā)整形電路的信號輸出端與所述D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸入端相連接；D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接；模擬電壓放大器的信號輸出端與所述電流放大器的信號輸入端相連接；電流放大器的信號輸出端與所述負(fù)反饋電路的信號輸入端相連接；負(fù)反饋電路的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接。進(jìn)ー步的，所述無線傳輸電路采用調(diào)頻傳輸技術(shù)，對所述采樣信號進(jìn)行傳輸。進(jìn)ー步的，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入電源信號為4_20mA、HART總線信號以及24V直流電源中的任意ー種。進(jìn)ー步的，所述電源轉(zhuǎn)換電路、DC-DC升壓變換電路、PWM波波形發(fā)生電路以及壓控電子開關(guān)，還可以用于作為通用電路，對壓電閥或電磁閥壓控可執(zhí)行部件進(jìn)行驅(qū)動控制。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種壓電晶體振蕩 及檢測裝置，使用DC-DC升壓變換電路替換傳統(tǒng)的升壓變壓器；用PWM波波形發(fā)生電路和壓控電子開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬差分放大器和濾波器；用PWM波代替?zhèn)鹘y(tǒng)的正弦或余弦信號作為壓電晶體的激勵(lì)信號；電源轉(zhuǎn)換電路可以兼容4-20mA電流、HART總線信號以及24V直流電源信號；PWM波波形發(fā)生電路，可以產(chǎn)生多路PWM驅(qū)動信號，帶動多路壓電晶體和諧振體工作，實(shí)現(xiàn)多路檢測。在工作中，利用動態(tài)數(shù)字掃頻技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整晶體振蕩頻率，使之動態(tài)跟蹤諧振體固有振蕩頻率的變化。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠大幅降低系統(tǒng)功耗，而且結(jié)構(gòu)精筒，壓電晶體更易于起振，諧振體振蕩持續(xù)穩(wěn)定，同時(shí)具有本質(zhì)安全防爆等重要特征，極其適用于易燃、易爆等對安全要求較高的エ業(yè)現(xiàn)場。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓電晶體振蕩及檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供電源變換和DC-DC升壓變換電路的電路原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供高精度反饋輸出電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種壓電晶體振蕩及檢測裝置，包括電源轉(zhuǎn)換電路I，用于生成工作電壓；DC-DC升壓變換電路2，用于執(zhí)行低電壓到高電壓的電壓升壓操作，產(chǎn)生滿足壓電晶體振蕩需要的較高的工作電壓；PWM波波形發(fā)生電路5，用于產(chǎn)生至少兩路的PWM脈寬調(diào)制波形，以便形成壓控電子開關(guān)所需要的電壓控制信號；壓控電子開關(guān)3，用于在PWM脈寬調(diào)制信號控制下產(chǎn)生壓電晶體振蕩所需要的較高的交變電壓信號；壓電晶體4,用于產(chǎn)生振蕩信號；諧振體7，用于當(dāng)壓電晶體的振蕩頻率與所述諧振體的固有頻率一致時(shí)，所述諧振體7便會共振，產(chǎn)生持續(xù)的機(jī)械振蕩；振蕩檢測電路6，用于實(shí)時(shí)檢測諧振體的振蕩頻率域振幅變化狀況。其中，所述電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端與外部電源輸入端連接，電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端與DC-DC升壓變換電路的信號輸入端連接；所述DC-DC升壓變換電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的電源端連接；所述PWM波波形發(fā)生電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的信號輸入端連接；所述壓控電子開關(guān)的信號輸出端與所述壓電晶體的信號輸入端連 接；所述壓電晶體的信號輸出端與諧振體的信號輸入端連接；所述諧振體的信號輸出端與振蕩檢測電路連接。進(jìn)ー步的，所述裝置還可以包括中央處理器(CPU)8，所述振蕩檢測電路的信號輸出端與中央處理器所在主電路信號輸入端連接，所述中央處理器的輸出端與反饋輸出電路相連，用于對所述振蕩檢測電路輸出的信號進(jìn)行采樣處理；同時(shí)，還與PWM波波形發(fā)生電路連接，用于輸出PWM脈寬調(diào)制波。反饋輸出電路9，用于將中央處理器處理后的信號，以4_20mA等方式輸出。如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供電源變換和DC-DC升壓變換電路等的電路原理圖，所述電源轉(zhuǎn)換電路進(jìn)ー步可以包括整流與二次保護(hù)器件21、電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件22、濾波器件23以及線性穩(wěn)壓電路24 ；其中，所述整流與二次保護(hù)器件的輸入端與外部輸入電源信號連接，所述整流與二次保護(hù)器件的信號輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸入端連接；所述電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸出端與濾波器件的信號輸入端連接；所述濾波器件的信號輸出端分別與線性穩(wěn)壓電路的輸入端和DC-DC升壓變換電路2的電流輸入端連接。所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入電源信號可以適應(yīng)4_20mA、HART總線信號以及24V直流電源中的任意ー種輸入電源信號。來自外部的電源信號，譬如4-20mA電流信號，通過所述整流與二次保護(hù)器件21、所述電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件22和所述濾波器件23等，完成整流與二次保護(hù)、電壓拾取、穩(wěn)壓與初步濾波等，產(chǎn)生具有一定數(shù)值的直流電壓。該電壓經(jīng)過所述線性穩(wěn)壓電路24，產(chǎn)生穩(wěn)定的供CPU等電路單元正常工作使用的電壓信號。進(jìn)ー步的，所述DC-DC升壓變換電路可以包括電感線圈25、DC_DC專用芯片及其附屬電路26、整流電路27以及反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)28 ；其中，所述電感線圈的輸入端與所述電源轉(zhuǎn)換電路的電流輸出端連接；所述電感線圈的輸出端與所述DC-DC專用芯片及其附屬電路以及所述整流電路的輸入端連接；所述整流電路的輸出端與所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的信號輸入端連接；所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的反饋信號輸出端與DC-DC專用芯片及其附屬電路的反饋信號輸入端連接。通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)，可以將較低的輸入電壓值升高到所需求數(shù)值。
基于上述技術(shù)方案具體的說，通過所述電源轉(zhuǎn)換電路I可以形成多種電壓，以滿足所述DC-DC升壓變換電路2升壓需要的電壓和圖2中線性穩(wěn)壓電路等単元電路正常工作所需要的電壓，通過所述DC-DC升壓變換電路2完成由低電壓到高電壓的電壓升壓功能，產(chǎn)生滿足所述壓電晶體4振蕩所需的較高工作電壓，通過所述PWM波形發(fā)生器5產(chǎn)生兩路或數(shù)路PWM脈寬調(diào)制波形，形成所述壓控電子開關(guān)3所需要的電壓控制信號，所述壓控電子開關(guān)3在PWM脈寬調(diào)制信號控制下產(chǎn)生所述壓電晶體4振蕩所需要的較高交變電壓信號，當(dāng)壓電晶體4的振蕩頻率與所述諧振體7的固有頻率一致時(shí)，所述諧振體7便會共振，產(chǎn)生持續(xù)的機(jī)械振蕩,通過所述的振蕩檢測電路6便可以實(shí)時(shí)檢測諧振體的振蕩頻率與振幅變化狀況，進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)物理量的檢測與測量。另外，PWM信號的輸出與檢測，可以采用數(shù)字動態(tài)掃頻技術(shù)，動態(tài)調(diào)整PWM波的周期頻率，以補(bǔ)償由于溫度變化等因素而造成的諧振體固有頻率偏移問題。使驅(qū)動電壓頻率跟蹤諧振體固有頻率變化。如圖3所示，所述反饋輸出電路可以包括接ロ電路39，所述接ロ電路的輸入端與主電路的中央處理器相連；無線傳輸電路316，與所述接ロ電路的輸出端相連，用于將所述采樣信號以無線的方式進(jìn)行傳輸；有線傳輸電路，與所述接ロ電路的輸出端相連，用于將所述采樣信號以有線的方式進(jìn)行傳輸。進(jìn)ー步的，所述有線傳輸電路可以包括開關(guān)光耦310、觸發(fā)整形電路311、D/A轉(zhuǎn)換器312、模擬電壓放大器313、電流放大器314以及負(fù)反饋電路315 ；其中，所述中央處理器的信號輸出端通過接ロ電路與所述開關(guān)光耦的信號輸入端相連接；開關(guān)光耦的信號輸出端與所述觸發(fā)整形電路的信號輸入端相連接；觸發(fā)整形電路的信號輸出端與所述D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸入端相連接；D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接；模擬電壓放大器的信號輸出端與所述電流放大器的信 號輸入端相連接；電流放大器的信號輸出端與所述負(fù)反饋電路的信號輸入端相連接；負(fù)反饋電路的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接。進(jìn)ー步的，所述無線傳輸電路采用調(diào)頻傳輸技術(shù)，對所述采樣信號進(jìn)行傳輸。將數(shù)據(jù)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，在遠(yuǎn)端電路中，數(shù)據(jù)信息可以以4-20mA等模式輸出。在有線傳輸模塊中，數(shù)據(jù)輸出到所述開關(guān)光耦310，經(jīng)過所述觸發(fā)整形電路311后，輸入所述D/A轉(zhuǎn)換器312，D/A轉(zhuǎn)換器312將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號后，此模擬信號經(jīng)過所述模擬電壓放大器313放大并輸出至電流放大器314，與負(fù)反饋電路315之間組成閉環(huán)負(fù)反饋回路，通過該回路完成電壓-電流轉(zhuǎn)換和穩(wěn)流措施后，最終形成8mA和16mA環(huán)路電流形式或其他信號傳輸模式輸出，從而提高了所述反饋輸出信號的傳輸精度。另外，本發(fā)明實(shí)施例中所述電源轉(zhuǎn)換電路、DC-DC升壓變換電路、PWM波波形發(fā)生電路以及壓控電子開關(guān)，還用于作為通用電路，對壓電閥以及電磁閥可執(zhí)行部件的工作控制?；谏鲜霰景l(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，通過使用DOTC升壓變換電路替換傳統(tǒng)的升壓變壓器，使用PWM波波形發(fā)生電路和壓控電子開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬差分放大器和濾波器，使用經(jīng)過PWM技術(shù)調(diào)制的矩形波代替?zhèn)鹘y(tǒng)的正弦交變信號作為壓電晶體的激勵(lì)信號，在所述反饋輸出通道増加了有線、無線兩種模式，増加了輸出信號的靈活性。通過在閥位反饋輸出回路中，増加電流負(fù)反饋輸出單元電路設(shè)計(jì)，提高了負(fù)載適應(yīng)性和電流信號輸出的穩(wěn)定性；在閥位變送器的閥位反饋輸出部分，采用開關(guān)光耦隔離和數(shù)字式傳輸，降低了信號傳輸?shù)恼`碼率，提高了信號傳輸距離。不僅系統(tǒng)功耗大大降低，易于起振，振蕩持續(xù)穩(wěn)定，且具顯著降低了系統(tǒng)儲能元件的參數(shù)值和壓電晶體的激勵(lì)電壓，從而使系統(tǒng)具有本質(zhì)安全防爆等重要特征。因此，極其適用于易燃、易爆等對安全要求較高的エ業(yè)現(xiàn)場。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種壓電晶體振蕩及檢測裝置，其特征在于，包括 電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端與外部電源輸入端連接，電源轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端與電感型開關(guān)模式DC-DC升壓變換電路的信號輸入端連接，用于生成工作電壓； DC-DC升壓變換電路，所述DC-DC升壓變換電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的電源端連接，用于執(zhí)行低電壓到高電壓的電壓升壓操作，產(chǎn)生滿足壓電晶體振蕩需要的較高的工作電壓； 脈沖寬度調(diào)制PWM波波形發(fā)生電路，所述PWM波波形發(fā)生電路的信號輸出端與壓控電子開關(guān)的信號輸入端連接，用于產(chǎn)生至少兩路的PWM脈寬調(diào)制波形，以便形成壓控電子開 關(guān)所需要的電壓控制信號； 壓控電子開關(guān)，所述壓控電子開關(guān)的信號輸出端與所述壓電晶體的信號輸入端連接，用于在PWM脈寬調(diào)制信號控制下產(chǎn)生壓電晶體振蕩所需要的較高電壓值的交變電壓信號； 壓電晶體，所述壓電晶體的信號輸入端，與壓控電子開關(guān)信號輸出端連接，在交變變壓信號作用下，產(chǎn)生機(jī)械振蕩；同時(shí)，所述壓電晶體與所述諧振體被緊密地固定在一起，其產(chǎn)生的機(jī)械振動，可以直接傳導(dǎo)給諧振體；所述壓電晶體同時(shí)還與檢測壓電晶體緊密固定在一起，其產(chǎn)生的機(jī)械振動，可以同時(shí)直接傳到檢測壓電晶體,并使檢測壓電晶體產(chǎn)生一定幅值的電壓輸出信號； 諧振體，所述諧振體為機(jī)械結(jié)構(gòu)體，用于提供較穩(wěn)定的諧振頻率，所述諧振體與壓電晶體和檢測壓電晶體緊密固定在一起；當(dāng)壓電晶體的振蕩頻率與所述諧振體的固有頻率一致時(shí)，所述諧振體便會共振，產(chǎn)生持續(xù)的機(jī)械振蕩； 振蕩檢測電路，用于實(shí)時(shí)檢測諧振體的振蕩頻率變化和振幅變化狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 中央處理器，所述振蕩檢測電路的信號輸出端與中央處理器所在主電路信號輸入端連接，所述中央處理器所在的主電路的信號輸出端與反饋輸出電路相連，同時(shí)，還與PWM波波形發(fā)生電路連接；中央處理器用于對所述振蕩檢測電路輸出的信號信號進(jìn)行采樣處理，同時(shí)，輸出PWM波。
反饋輸出電路，用于將中央處理器處理后的信號，以4-20mA的方式輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括 整流與二次保護(hù)器件、電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件、濾波器件以及線性穩(wěn)壓電路； 其中，所述整流與二次保護(hù)器件的輸入端與外部輸入電源信號連接，所述整流與二次保護(hù)器件的信號輸出端與電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸入端連接；所述電流-電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓器件的信號輸出端與濾波器件的信號輸入端連接；所述濾波器件的信號輸出端分別與線性穩(wěn)壓電路的輸入端和DC-DC升壓變換電路的電流輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述DC-DC升壓變換電路包括 電感線圈、DC-DC專用芯片及其附屬電路、整流電路以及反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)；其中，所述電感線圈的輸入端與所述電源轉(zhuǎn)換電路的電流輸出端連接；所述電感線圈的輸出端與所述DC-DC專用芯片及其附屬電路以及所述整流電路的輸入端連接；所述整流電路的輸出端與所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的信號輸入端連接；所述反饋與穩(wěn)壓濾波網(wǎng)絡(luò)的 反饋信號輸出端與DC-DC專用芯片及其附屬電路的反饋信號輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述反饋輸出電路包括 接口電路，所述接口電路的輸入端與主電路的中央處理器相連； 無線傳輸電路，與所述接口電路的輸出端相連，用于將所述中央處理器輸出的信號以無線的方式進(jìn)行傳輸； 有線傳輸電路，與所述接口電路的輸出端相連，用于將所述中央處理器輸出的信號以有線的方式進(jìn)行傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述有線傳輸電路包括 開關(guān)光耦、觸發(fā)整形電路、D/A轉(zhuǎn)換器、模擬電壓放大器、電流放大器以及負(fù)反饋電路； 其中，所述中央處理器的信號輸出端通過接口電路與所述開關(guān)光耦的信號輸入端相連接；開關(guān)光耦的信號輸出端與所述觸發(fā)整形電路的信號輸入端相連接；觸發(fā)整形電路的信 號輸出端與所述D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸入端相連接；D/A轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接；模擬電壓放大器的信號輸出端與所述電流放大器的信號輸入端相連接；電流放大器的信號輸出端與所述負(fù)反饋電路的信號輸入端相連接；負(fù)反饋電路的信號輸出端與所述模擬電壓放大器的信號輸入端相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述無線傳輸電路采用調(diào)頻傳輸技術(shù)，對所述中央處理器輸出的信號進(jìn)行傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I一 6中任一所述的裝置，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入電源信號為4-20mA或HART總線信號以及24V直流電源中的任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I一 6中任一所述的裝置，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路、DC-DC升壓變換電路、PWM波波形發(fā)生電路以及壓控電子開關(guān)，還用于作為通用電路，對壓電閥或電磁閥壓控可執(zhí)行部件進(jìn)行驅(qū)動控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓電晶體振蕩及檢測裝置，包括電源轉(zhuǎn)換電路，DC-DC升壓變換電路，PWM波波形發(fā)生電路，壓控電子開關(guān)，壓電晶體，諧振體以及振蕩檢測電路。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)，不僅能夠使系統(tǒng)功耗大大降低，易于起振，振蕩持續(xù)穩(wěn)定，且具顯著降低了系統(tǒng)儲能元件的參數(shù)值和壓電晶體的激勵(lì)電壓，從而使系統(tǒng)具有本質(zhì)安全等重要特征，因此，極其適用于易燃、易爆等對安全要求較高的工業(yè)現(xiàn)場。
文檔編號G01H17/00GK102798431SQ20121031716
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者蔡明 , 劉兆, 王興坤 申請人:北京京儀海福爾自動化儀表有限公司