专利名称：工业用智能压力变送器的传感器故障自诊断电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器故障自诊断电路，特别涉及一种工业用智能压力变送 器的传感器故障自诊断电路。
背景技术：
压力是现代工业中最重要的过程变量之一，压力变送器是现代工业自动控制领域 应用最多的仪表之一，压力变送器的稳定性和可靠性对于工业自动控制系统的安全性至关 重要，压力变送器的故障自诊断功能对于排除工业现场安全隐患起到了积极的作用，压力 传感器作为压力变送器的关键部件，是否可以对自身故障做出正确判断并及时进行报警是 保证工业现场安全运行的关键。目前，市场上销售的大部分压力变送器并未对传感器进行 故障自诊断，有的仅做出了简单的判断，未明确指出故障点，不利于对仪表的检修。
发明内容鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种工业用智能压力变送器的传感 器故障自诊断电路，该电路可进行传感器与智能压力变送器的转换器连接状态检测、恒流 源状态检测、传感器桥路状态检测等，并进行故障报警，在显示屏上显示故障名称。本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是一种工业用智能压力变送器 的传感器故障自诊断电路，包括智能压力变送器中设有的转换电路、由电阻R1、电阻R2、电 阻R3、电阻R4组成的压阻式压力传感器Si、恒流源II，其特征在于还包括电阻R5、电阻 R6、电子开关K1、电子开关K2、电子开关K3，所述压阻式压力传感器Sl的一端接电子开关 Kl的Kl-I脚，电子开关Kl的K1-2脚接恒流源11的一端及电子开关K2的K2-1脚，电子开 关K2的K2-2脚通过电阻R5接恒流源Il的另一端、压阻式压力传感器Sl的另一端、电子 开关K3的K3-1脚及地，电子开关K3的K3-2脚一路通过电阻R6接电源，另一路接转换电 路中的单片机I/O接口。本实用新型的有益效果是该电路实现了传感器与转换器连接状态检测、恒流源 状态检测、传感器桥路状态检测等，对传感器进行了较为全面的诊断，排除了传感器的安全 隐患；在显示屏上进行差别化的故障显示，方便生产检验和仪表检修。
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，工业用智能压力变送器的传感器故障自诊断电路，包括智能压力变 送器中设有的转换电路、由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成的压阻式压力传感器Si、 恒流源II，还包括电阻R5、电阻R6、电子开关K1、电子开关K2、电子开关K3，压阻式压力传 感器Sl的一端接电子开关Kl的Kl-I脚，电子开关Kl的K1-2脚接恒流源Il的一端及电子开关K2的K2-1脚，电子开关K2的K2-2脚通过电阻R5接恒流源Il的另一端、压阻式压 力传感器Sl的另一端、电子开关K3的K3-1脚及地，电子开关K3的K3-2脚一路通过电阻 R6接电源，另一路接转换电路中的单片机I/O接口。诊断一，进行传感器连接状态检测，电阻Rl、R2、R3、R4组成的桥路即压阻式压力 传感器Si，通过接插件与智能压力变送器的转换器连接，接点K3-1位于传感器上并接地， 接点K3-2位于智能压力变送器中的转换器上，接点K3-2通过上拉电阻R6与转换器上的单 片机具有中断功能的I/O 口连接。当传感器与转换器连接时，接点K3-1与接点K3-2连接， 判断单片机I/O 口状态，若为低，则诊断为传感器正常连接，若为高，则诊断为传感器未连 接，控制回路输出固定电流实现故障报警，并在显示屏上显示传感器未连接故障。诊断二，恒流源状态检测，Il为恒流源，通过电子开关Kl与压阻式压力传感器Sl 连接，电阻R5通过电子开关K2与电子开关Kl相连，电阻R5两端ADl+和ADl-与转换器上 的模数转换芯片连接，传感器SI的AD2+和AD2-为压力测量端，与转换器的模数转换芯片 连接。恒流源状态检测，首先断开电子开关K1，通过电子开关K2串接电阻R5到恒流源II， 测量电阻R5两端电压，计算出恒流源Il的电流ib，读取存储器中预存的恒流源电流值ia， 比较两值，判断恒流源Il的工作状态，若恒流源Il电流超出正常范围则控制回路输出固定 电流实现故障报警，并在显示屏上显示恒流源故障，若恒流源Il电流工作在正常状态，继 续后续诊断。诊断三，传感器桥路状态检测，接通电子开关K1，电阻R5与压阻式压力传感器Sl 并联，测量电阻R5两端电压，读取存储器中存储的传感器桥路参数，计算出恒流源Il驱动 桥路与电阻R5并联时两端理论电压值，当传感器桥路电阻出现断线、阻值变化等故障，测 量电压与计算值相比出现偏差，则诊断为传感器桥路故障，控制回路输出固定电流实现故 障报警，并在显示屏上显示传感器桥路故障，否则诊断出传感器桥路状态正常，断开电子开 关K2，保持电子开关Kl连通，压力变送器进入正常工作状态。
权利要求1. 一种工业用智能压力变送器的传感器故障自诊断电路，包括智能压力变送器中设有 的转换电路、由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成的压阻式压力传感器Si、恒流源II， 其特征在于还包括电阻R5、电阻R6、电子开关K1、电子开关K2、电子开关K3，所述压阻式 压力传感器Sl的一端接电子开关Kl的Kl-I脚，电子开关Kl的K1-2脚接恒流源Il的一 端及电子开关K2的K2-1脚，电子开关K2的K2-2脚通过电阻R5接恒流源Il的另一端、压 阻式压力传感器Sl的另一端、电子开关K3的K3-1脚及地，电子开关K3的K3-2脚一路通 过电阻R6接电源，另一路接转换电路中的单片机I/O接口。
专利摘要本实用新型涉及一种工业用智能压力变送器的传感器故障自诊断电路，它包括智能压力变送器中设有的转换电路、由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成的压阻式压力传感器S1、恒流源I1，还包括电阻R5、电阻R6、电子开关K1、电子开关K2、电子开关K3，压阻式压力传感器S1的一端接电子开关K1的K1-1脚，电子开关K1的K1-2脚接恒流源I1的一端及电子开关K2的K2-1脚，电子开关K2的K2-2脚通过电阻R5接恒流源I1的另一端、压阻式压力传感器S1的另一端、电子开关K3的K3-1脚及地，电子开关K3的K3-2脚一路通过电阻R6接电源，另一路接转换电路中的单片机I/O接口。该电路实现了传感器与转换器连接状态检测、恒流源状态检测、传感器桥路状态检测等，对传感器进行了较为全面的诊断，排除了传感器的安全隐患；在显示屏上进行差别化的故障显示，方便生产检验和仪表检修。
文档编号G01R31/40GK201859190SQ20102059277
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者孙丽梅, 孙振民, 李强 申请人:中环天仪股份有限公司