專利名稱：雙隔離型壓力變送器電路的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種壓力變送器電路，特別涉及一種雙隔離型壓力變送器電路。
背景技術(shù)：
工業(yè)工程中用于制造化纖、橡膠、塑料等企業(yè)，在生產(chǎn)過程中需要對其產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，以控制產(chǎn)品在期望的參數(shù)范圍內(nèi)制造。這就需要壓力變送器連接到生產(chǎn)設備對生產(chǎn)過程變量包括壓力、溫度、流量等進行數(shù)據(jù)采集，并將這些數(shù)據(jù)送回到中央控制室， 進行數(shù)據(jù)分析處理。而傳感器及儀器儀表在現(xiàn)場運行所受到的各種干擾是目前所有傳感器都待解決的技術(shù)難題。而傳統(tǒng)壓力傳感器與中央控制室采用非隔離的方式進行信號(電流或電壓)的傳輸，易收到外界干擾。解決的辦法是使用抗干擾電路和保護電路，抗干擾電路和保護電路的設計過于復雜，電路的故障和成本難以控制，調(diào)試和維修難度大，報廢率較高，使用高昂的測試設備，耗費大量的人力物力。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙隔離型壓力變送器電路，其簡化了電路設計，實現(xiàn)了真正雙隔離、信號與信號的線性變換和校準功能，增加了電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。為解決所述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種雙隔離型壓力變送器電路，其特征在于，其包括應變片、電流環(huán)竊電模塊、線性光耦、差動放大器、第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊、第二 V/ I轉(zhuǎn)換模塊、校準模塊，應變片的輸出端與差動放大器的輸入端、校準模塊相連，差動放大器的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第一輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第二輸出端與第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連， 第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與電流環(huán)竊電模塊的輸入端相連，電流環(huán)竊電模塊的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊相連，電流環(huán)竊電模塊為第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊、差動放大器供電。優(yōu)選地，所述應變片貼在一個彈性體上。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型采用電流環(huán)竊電模塊、線性光耦以及差動放大器等組合成雙隔離型電路。本實用新型使用集成模塊，簡化了電路設計，實現(xiàn)了真正雙隔離(電源與電源、信號與信號的雙隔離)、信號與信號的線性變換和校準功能，增加了電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力，適應環(huán)境更強，應用領域更廣，同時電路設計簡單、故障少、調(diào)試和維修簡單，減少高昂的測試設備和人力物力等。

圖1為本實用新型一實施例的原理框圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。[0009]如圖1所示，本實用新型雙隔離型壓力變送器電路包括應變片1、電流環(huán)竊電模塊 2、線性光耦3、差動放大器4、第一 V/I (電壓/電流)轉(zhuǎn)換模塊5、第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊6、校準模塊7，應變片1的輸出端與差動放大器4的輸入端、校準模塊7相連，差動放大器4的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊5的反相輸入端相連，線性光耦3的第一輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊5的反相輸入端相連，線性光耦3的第二輸出端與第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊6的反相輸入端相連，第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊6的輸出端與電流環(huán)竊電模塊2的輸入端相連，電流環(huán)竊電模塊2 的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊相連。應變片貼在一個彈性體上。電流環(huán)竊電模塊2為第一 V/I (電壓/電流)轉(zhuǎn)換模塊5、差動放大器4供電。電流環(huán)竊電模塊是一種直接從電流環(huán)路上竊取能量形成隔離電源輸出而不影響信號傳輸?shù)囊环N特殊的電源模塊，自身會消耗掉環(huán)路一定的電壓但不會影響信號大小。線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍加改變，增加一個用于反饋的光接收電路用于反饋；這樣，雖然兩個光接收電路都是非線性的，但兩個光接收電路的非線性特性都是一樣的，這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達到實現(xiàn)線性隔離的目的。本實用新型雙隔離型壓力變送器電路將組成全橋的應變片粘貼在彈性體上，測量時，彈性體受壓，發(fā)生彈性變形，貼在彈性體上的應變片也發(fā)生形變，應變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應變效應，并通過差動放大器把電橋輸出電壓信號進行的放大，放大的信號通過線性光耦的發(fā)射端轉(zhuǎn)成光信號，光作用于線性光耦的兩個接收端，把光信號轉(zhuǎn)成電壓信號，一路用于反饋，一路用于V/I 轉(zhuǎn)化輸出標準二線制4-20mA工業(yè)上常用的電流信號。本實用新型采用隔離電流環(huán)竊電模塊和線性光耦，具有電源與電源、信號與信號的雙隔離功能，穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、靈敏度高、線性好、體積小、功耗低、易于集成等優(yōu)點。本實用新型能在達到較高精度和穩(wěn)定性的前提下，使變送器具有較強的實用性，可直接與電腦和PLC(可編程序邏輯控制器)等上位機進行遠程組態(tài)控制。本實用新型采用雙隔離設計，使電路有超強的抗干擾能力，能在工業(yè)復雜的電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作，高可靠性使維護簡單，節(jié)約耗費大量的人力、時間，大大提高了使用者的生產(chǎn)效率。本實用新型雙隔離型壓力變送器電路的工作原理如下當被測流動的流體的壓強作用于彈性體時，彈性體發(fā)生形變，貼在彈性體上的應變片發(fā)生電阻應變效應。基于虎克定律，在彈性限度內(nèi)，物體的形變跟引起形變的外力成正比的原理將壓力通過彈性體上的應變片轉(zhuǎn)換成線性的電信號，即在壓力作用下，彈性體產(chǎn)生微量變形，其上端的應變片感受其形變后，產(chǎn)生電阻效應并輸出與作用壓力大小成正比電壓信號，在經(jīng)由應變片電性連接的雙隔離型壓力變送器電路對該電壓信號進行放大，放大的電壓信號經(jīng)第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊變換后輸出給線性光耦的發(fā)射極把電流轉(zhuǎn)換成光信號，光信號作用于線性光耦的兩個接收端，光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，線性光耦的第一輸出端的電壓信號反饋回第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊， 線性光耦的第二輸出端的電壓經(jīng)第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊變換直接輸出標準二線制4-20mA電流信號于工業(yè)設備或PLC (可編程序邏輯控制器)系統(tǒng)進行遠傳過程。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術(shù)人員應當理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求1.一種雙隔離型壓力變送器電路，其特征在于，其包括應變片、電流環(huán)竊電模塊、線性光耦、差動放大器、第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊、第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊、校準模塊，應變片的輸出端與差動放大器的輸入端、校準模塊相連，差動放大器的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第一輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第二輸出端與第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，第二 V/I轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與電流環(huán)竊電模塊的輸入端相連，電流環(huán)竊電模塊的輸出端與第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊相連，電流環(huán)竊電模塊為第一 V/I轉(zhuǎn)換模塊、差動放大器供電。
2.如權(quán)利要求1所述的雙隔離型壓力變送器電路，其特征在于，所述應變片貼在一個彈性體上。
專利摘要本實用新型公開了一種雙隔離型壓力變送器電路，其包括應變片、電流環(huán)竊電模塊、線性光耦、差動放大器等元件，應變片的輸出端與差動放大器的輸入端、校準模塊相連，差動放大器的輸出端與第一V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第一輸出端與第一V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，線性光耦的第二輸出端與第二V/I轉(zhuǎn)換模塊的反相輸入端相連，第二V/I轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與電流環(huán)竊電模塊的輸入端相連，電流環(huán)竊電模塊的輸出端與第一V/I轉(zhuǎn)換模塊相連，電流環(huán)竊電模塊為第一V/I轉(zhuǎn)換模塊、差動放大器供電。本實用新型簡化了電路設計，實現(xiàn)了真正雙隔離、信號與信號的線性變換和校準功能，增加了電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
文檔編號G08C19/36GK202182794SQ20112029615
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者伍正輝, 李慧, 龍霞 申請人:上海朝輝壓力儀器有限公司