一种三线制信号变送器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三线制信号变送器，属于变送器【技术领域】，解决了目前三线制信号变送器存在的通用性较差、成本较高的缺点。本实用新型的技术方案是包括防水铝合金盒、传感器端航空插头、传感器电缆、电源及输出端航空插头、电源及信号输出电缆电路板、传感器接线端子、电源及信号接线端子，其特征在于：所述电路板安装在防水铝合金盒内，传感器接线端子靠近传感器端航空插头布置，并通过传感器电缆将信号引出，电源及信号接线端子靠近电源及输出端航空插头布置，并通过电源及信号输出电缆引出信号和连接电源。本实用新型使用方便灵活，可广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业的重量检测或物料流量检测。
【专利说明】一种三线制信号变送器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种三线制信号变送器，属于变送器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前用于信号处理的变送器种类比较多，但功能都比较单一，大多是针对某种传感器或者某种特定的信号而开发，通用性较差。有的电路简单，线性度和稳定性较差，且输出的负载能力较小；有的虽然各项性能较高但又过于复杂、成本较高。
【发明内容】
[0003]本实用新型涉及一种既简单又具有较高的性价比的通用型三线制信号变送器，其能接收多个电压级信号，可直接连接如桥式力传感器等传感器，可以向传感器提供电源，使用方便灵活，解决了目前三线制信号变送器存在的通用性较差、成本较高的缺点。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种三线制信号变送器，包括防水铝合金盒20、传感器端航空插头21、传感器电缆22、电源及输出端航空插头23、电源及信号输出电缆24电路板25、传感器接线端子26、电源及信号接线端子27，所述电路板25安装在防水铝合金盒20内，传感器接线端子26靠近传感器端航空插头21布置，并通过传感器电缆22将信号引出，电源及信号接线端子27靠近电源及输出端航空插头23布置，并通过电源及信号输出电缆24引出信号和连接电源。
[0005]所述电路板25包括AM402芯片13，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，电位器P1、电位器P2、电位器P3，三极管Tl、二极管D1、电容Cl ;电阻R5与电位器P3串接后再与芯片引脚h8和芯片引脚i9连接；短接片17并联在电阻R5上；电阻Rl与电位器Pl串接后再分别连接到芯片引脚jlO、芯片引脚kll、芯片引脚112 ;电阻R2连接芯片引脚f6和芯片引脚g7 ;电容Cl连接芯片引脚f6和地；二极管Dl阳极连接电源正接线端14，二极管Dl阴极连接芯片引脚al和芯片引脚b2;电阻R4—端连接到芯片引脚al和芯片引脚b2，电阻R4另一端连接三极管Tl的集电极；三极管Tl的集电极与芯片引脚c3连接，三极管Tl基极与芯片引脚e5连接，三极管Tl发射极与电阻R3连接后再接到信号输出接线端15 ；电位器P2的一端连接芯片引脚g7，电位器P2的另一端连接地接线端16。
[0006]所述电路板25还包括桥式力传感器18，桥式力传感器18的电源端连接到Ve端子上，桥式力传感器18的信号端连接到输入信号端子Vin上。
[0007]本实用新型的工作原理是:以AM402芯片13作为信号线性放大和调理成4_20mA电流信号的核心电路，电压信号由输入端Vin接入后，通过电位器P3的调节作用和电阻R5的分压作用，将电压信号统一转换成0-250mV的电压信号,短接片17用于在输入信号很弱不需要电阻R5时的短接，正因为电位器P3和电阻R5的联合调节作用以及短接片17的可选择短接，可以使变送器适应多级别的电压输入。
[0008]变送器的电源由电源正接线端14和地接线端16接入，电源正接线端14连接一个二极管，用于防止电源反接而损坏变送器。电阻R2和电位器P2用于调节变送器的偏置电流，并由芯片引脚6供给IOVDC电源，电容Cl用于稳定输出电源电压，通过调节电位器P2的电阻值，将偏置电流调节到4mA。电阻Rl和电位器Pl用于调节变送器的满度电流，通过调节电位器Pl的电阻值，将满度电流调节到20mA。电阻R4与偏置电流、满度电流有关，其取值范围为20-30 Ω。
[0009]三极管Tl作为AM402芯片13的电流输出驱动，可防止AM402芯片13过热。电阻R3则作为电流信号输出电路的最小电阻限制。应用时信号接在Vin接线点，传感器电源可以接Ve接线点，信号输出则连接在地接线端16和信号输出接线端15上。
[0010]由于应用现场环境恶劣，为了防水、防尘、防撞击，变送器的电路板安装在防水铝合金盒20内，为了便于连接，传感器电缆22和电源及信号输出电缆24分别通过传感器端航空插头21和电源及输出端航空插头23引出。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型使用方便灵活，解决了目前三线制信号变送器存在的通用性较差、成本较高的缺点，可作为毫伏级电压放大调理器、电压/电流转换器，也可作为电子皮带秤的前置放大器，或者为以计算机、可编程控制器、DCS等作主机的称重或配料系统的重力信号变送器，可广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业的重量检测或物料流量检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型原理图
[0013]图2是本实用新型连接桥式力传感器的原理图
[0014]图3是本实用新型的外形图
[0015]图中:1:芯片引脚a ；2:芯片引脚b ；3:芯片引脚c ；4:芯片引脚d ；5:芯片引脚e ；6:芯片引脚f ；7:芯片引脚g ；8:芯片引脚h ；9:芯片引脚i ;10:芯片引脚j ； 11:芯片引脚k ；12:芯片引脚I ;13:AM402芯片；14:电源正接线端；15:信号输出接线端；16:地接线端；17:短接片；18:桥式力传感器；20:防水铝合金盒；21:传感器端航空插头；22:传感器电缆；23:电源及输出端航空插头；24:电源及信号输出电缆；25:电路板；26:传感器接线端子；27:电源及信号接线端子。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0017]实施例1:如图1-3所示，一种三线制信号变送器，包括防水铝合金盒20、传感器端航空插头21、传感器电缆22、电源及输出端航空插头23、电源及信号输出电缆24电路板25、传感器接线端子26、电源及信号接线端子27，所述电路板25安装在防水铝合金盒20内，传感器接线端子26靠近传感器端航空插头21布置，并通过传感器电缆22将信号引出，电源及信号接线端子27靠近电源及输出端航空插头23布置，并通过电源及信号输出电缆24引出信号和连接电源。
[0018]所述电路板25包括AM402芯片13，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，电位器P1、电位器P2、电位器P3，三极管Tl、二极管D1、电容Cl ;电阻R5与电位器P3串接后再与芯片引脚h8和芯片引脚i9连接；短接片17并联在电阻R5上；电阻Rl与电位器Pl串接后再分别连接到芯片引脚jlO、芯片引脚kll、芯片引脚112 ;电阻R2连接芯片引脚f6和芯片引脚g7 ;电容Cl连接芯片引脚f6和地；二极管Dl阳极连接电源正接线端14，二极管Dl阴极连接芯片引脚al和芯片引脚b2;电阻R4—端连接到芯片引脚al和芯片引脚b2，电阻R4另一端连接三极管Tl的集电极；三极管Tl的集电极与芯片引脚c3连接，三极管Tl基极与芯片引脚e5连接，三极管Tl发射极与电阻R3连接后再接到信号输出接线端15 ;电位器P2的一端连接芯片引脚g7，电位器P2的另一端连接地接线端16。
[0019]所述电路板25还包括桥式力传感器18，桥式力传感器18的电源端连接到Ve端子上，桥式力传感器18的信号端连接到输入信号端子Vin上。
[0020]AM402芯片13作为核心元件，与其他外围元件相连接，各元件的规格为:电位器P3为0-5k，电阻R5为47k，电阻Rl为22k，电位器Pl为0_3k，电容Cl为2.2 μ F，电阻R2为100k，电位器P2为O-lOk，电阻R4为25 Ω，三极管Tl型号为2N2222，二极管Dl型号为RL101,电阻R3为40 Ω，桥式力传感器18的测量范围为0_100kg。
[0021]应用时，桥式力传感器(18)的电源端连接到Ve端子上，其信号端连接到输入信号端子Vin上，短接片(17)短接，电位器C(15)调到5k，在桥式力传感器(18)空载时，调节电位器B(7)至2k，这时调整电流为4mA，在信号输入处于高限时，通过将电位器A(3)调整至758 Ω，这时输出电流为20mA。
[0022]实施例2:如图1-3所示，如图1-3所示，一种三线制信号变送器，包括防水铝合金盒20、传感器端航空插头21、传感器电缆22、电源及输出端航空插头23、电源及信号输出电缆24电路板25、传感器接线端子26、电源及信号接线端子27，所述电路板25安装在防水铝合金盒20内，传感器接线端子26靠近传感器端航空插头21布置，并通过传感器电缆22将信号引出，电源及信号接线端子27靠近电源及输出端航空插头23布置，并通过电源及信号输出电缆24引出信号和连接电源。
[0023]所述电路板25包括AM402芯片13，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，电位器P1、电位器P2、电位器P3，三极管Tl、二极管D1、电容Cl ;电阻R5与电位器P3串接后再与芯片引脚h8和芯片引脚i9连接；短接片17并联在电阻R5上；电阻Rl与电位器Pl串接后再分别连接到芯片引脚jlO、芯片引脚kll、芯片引脚112 ;电阻R2连接芯片引脚f6和芯片引脚g7 ;电容Cl连接芯片引脚f6和地；二极管Dl阳极连接电源正接线端14，二极管Dl阴极连接芯片引脚al和芯片引脚b2;电阻R4—端连接到芯片引脚al和芯片引脚b2，电阻R4另一端连接三极管Tl的集电极；三极管Tl的集电极与芯片引脚c3连接，三极管Tl基极与芯片引脚e5连接，三极管Tl发射极与电阻R3连接后再接到信号输出接线端15 ;电位器P2的一端连接芯片引脚g7，电位器P2的另一端连接地接线端16。
[0024]AM402芯片13作为核心元件，与其他外围元件相连接，各元件的规格为:电位器P3为O-lOk，电阻R5为100k，电阻Rl为33k，电位器Pl为0_10k，电容Cl为2.2 μ F，电阻R2为100k，电位器P2为O-lOk，电阻R4为29 Ω，三极管Tl型号为2N4922，二极管Dl型号为1N4001,电阻 R3 为 50Ω。
[0025]当接入信号大于250毫伏时，短接片17断开，当接入信号含250毫伏时，短接17短接，在没有信号输入或信号输入处于低限时，通过调节电位器P2调整电流下限4mA，在信号输入处于高限时，通过调节电位器Pl调整电流上限20mA。
[0026]上面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种三线制信号变送器，包括防水铝合金盒(20)、传感器端航空插头(21)、传感器电缆(22)、电源及输出端航空插头(23)、电源及信号输出电缆(24)电路板(25)、传感器接线端子(26)、电源及信号接线端子(27)，其特征在于:所述电路板(25)安装在防水铝合金盒(20 )内，传感器接线端子(26 )靠近传感器端航空插头(21)布置，并通过传感器电缆(22 )将信号引出，电源及信号接线端子(27)靠近电源及输出端航空插头(23)布置，并通过电源及信号输出电缆(24)引出信号和连接电源。
2.根据权利要求1所述的三线制信号变送器，其特征在于:所述电路板(25)包括AM402芯片(13)，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，电位器P1、电位器P2、电位器P3，三极管Tl、二极管D1、电容Cl ;电阻R5与电位器P3串接后再与芯片引脚h (8)和芯片引脚i (9)连接；短接片(17)并联在电阻R5上；电阻Rl与电位器Pl串接后再分别连接到芯片引脚j (10)、芯片引脚k (11)、芯片引脚I (12);电阻R2连接芯片引脚f (6)和芯片引脚g (7);电容Cl连接芯片引脚f (6)和地；二极管Dl阳极连接电源正接线端(14)，二极管Dl阴极连接芯片引脚a (I)和芯片引脚b (2);电阻R4—端连接到芯片引脚a (I)和芯片引脚b(2)，电阻R4另一端连接三极管Tl的集电极；三极管Tl的集电极与芯片引脚c(3)连接，三极管Tl基极与芯片引脚e (5)连接，三极管Tl发射极与电阻R3连接后再接到信号输出接线端(15);电位器P2的一端连接芯片引脚g (7)，电位器P2的另一端连接地接线端(16)。
3.根据权利要求2所述的三线制信号变送器，其特征在于:所述电路板(25)还包括桥式力传感器(18)，桥式力传感器(18)的电源端连接到Ve端子上，桥式力传感器(18)的信号端连接到输入信号端子Vin上。
【文档编号】G01L1/00GK203432720SQ201320510074
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】黄宋魏, 黄靖惠, 黄斌, 韩中园 申请人:昆明理工大学