一种多路变送器检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多路变送器检测装置，其包括微处理器、信号获取及转换模块、电源模块、显示模块以及盒体。所述微处理器与信号获取及转换模块、电源模块以及显示模块连接。所述检测装置还包括可在多路变送器中选择其中一路进行通信的通道选择电路，其包括开关电路以及保护电路，被测变送器通过所述保护电路与开关电路连接，所述开关电路由微处理器控制，所述盒体设有为两路或三路变送器供电的插口以及控制本检测系统的按钮。本实用新型的多路变送器检测装置，通过控制继电器的状态，进而对多路被测变送器经检测，实现对多路变送器进行检测，而且还可以利用与之配合的上位机对多路所测变送器经行同时监测。
【专利说明】一种多路变送器检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种多路变送器检测装置。
【背景技术】
[0002]变送器在生产的时候必须进过测试，但是现有的变送器检测装置因为只能够对一个变送器进行检测，效率很低，并且功能也比较单一，在实际生产中使用给生产商带来很多不便。为了提高生产效率，急需提供一种多功能高效的变送器检测装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服上述【背景技术】的缺陷，提供一种多路变送器检测装置。
[0004]一种多路变送器检测装置，其包括信号获取及转换模块、电源模块、显示模块、HART通信模块、微处理器以及用于容纳上述模块的盒体；被测变送器的信号同时被信号获取及转换模块和HART通信模块获取；所述盒体上设置有通讯接口，所述HART通信模块通过所述通讯接口可与外部上位机相连；所述信号获取及转换模块的输出端及显示模块的输入端与微处理器相连；所述盒体的面板上设有控制按钮；
[0005]所述检测装置还包括与多路变送器连接的输入接口以及可根据所述微处理器的控制信号或者所述控制按钮的控制在多路变送器中选择其中一路进行通信的通道选择电路；所述通道选择电路包括多路的开关电路以及多路的保护电路，被测变送器通过与其对应的保护电路与对应的开关电路连接，所述盒体设有与电源模块连接的电源接口。
[0006]进一步的，所述开关电路由微处理器控制。
[0007]进一步的，开关电路包括继电器电路以及与处理器连接的通道选择芯片；所述通道选择芯片设有最少一路开关引脚，每一路开关引脚均与一路继电器电路连接。
[0008]进一步的，所述继电器电路包括继电器开关、二极管、三极管以及电阻，所述继电三极管的基极通过继电电阻与所述通道选择芯片连接，发射极接地，集电极通过继电器使能端与电源连接；继电器开关接口分别连接保护电路、装置外部的HART通信模块。
[0009]进一步的，保护电路则包括一压敏电阻以及稳压二极管；稳压二极管正极连接电源地，负极则通过一压敏电阻与所述输入接口，所述压敏电阻和稳压二极管之间的节点连接继电器的开关接口。
[0010]本实用新型的多路变送器检测装置，通过控制继电器的状态，进而对多路被测变送器经检测，实现对多路变送器进行检测，而且还可以利用与之配合的上位机对多路所测变送器经行同时监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型一实施例中的构架原理图。
[0012]图2为本实用新型一实施例中的通道选择电路的电路原理图。
[0013]图3为本实用新型一实施例中的信号获取及转换模块的电路原理图。
[0014]图4为本实用新型一实施例中的电流环电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]为了让本领域技术人员更了解本实用新型的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型的多路变送器检测装置作进一步地描述。
[0016]一种多路变送器检测装置，如图1所示，其包括微处理器1、通道选择电路2、信号获取及转换模块3、电源模块4和显示模块5，其用于对连接在装置盒体外的多路变送器依次进行测试。
[0017]其中，微处理器I用于根据来自外部上位机的控制信号对变送器通道进行选择，读取变送器信号并控制显示模块显示所选择的变送器的信息。
[0018]通道选择电路2，根据微处理器的控制信号在多路变送器中选择其中一路进行通信。
[0019]信号获取及转换模块3，其用于对被测变送器输出的信号进行获取和实现数模转换。
[0020]电源模块4，用于为本检测装置供电。
[0021]显示模块5，用于显示变送器以及本检测装置的状态信息，本实施例中主要为当前连接的变送器输出的信息。
[0022]HART通信模块6，用于与外部配合的上位机本检测系统进行HART协议通信。
[0023]盒体7，上述模块安装在盒体内，其上设有为两线制或三线制变送器供电的插口、与变送器连接的输入接口以及控制本检测装置的控制按钮。为两线制或三线制变送器供电的插口与电源模块连接，另外控制按钮与微处理器连接，用于选择要通信的变送器以及转换本检测装置的模式。
[0024]具体的，所述微处理器I根据外部通过HART通信模块接收上位机发出的控制信号，利用通道选择电路2对变送器进行选择，此时被选择的变送器输出的信号将被传送至信号获取及转换模块3，并通过固定在盒体7上的显示模块6进行显示，同时变送器的状态信息还通过HART通信模块5与上位机连接，将信息传送至上位机。
[0025]在通道选择电路方面，其包含开关电路21以及保护电路22。如图2所示。
[0026]本实用新型的多路变送器检测装置最多可以同时检测64路变送器，为了方便说明，图2提取通道选择电路的其中一路作说明，其中，开关电路21包括与处理器连接的通道选择芯片Ul以及继电器电路211。通道选择芯片Ul每一路开关均连接有一个继电器电路。具体的，继电器电路包括继电器开关、二极管、三极管以及电阻，继电三极管Ql的基极通过继电电阻Rl与通道选择芯片连接，发射极接地，集电极通过继电器使能端JMlA与12V电源连接。继电器开关接口 JMlD分别连接HART通信模块、保护电路。为了保护继电器，继电二极管DMl与继电器使能端反相并联。在本实施例中，继电器开关为常断开关，即继电器使能端导通时，继电器开端状态为断开。当通道选择芯片中与该继电器电路对应的开关导通时，继电三极端集电极电压升高，是继电三极管截止，导致继电器开关状态转为导通。此时相应传感器与HART通信模块接通。
[0027]优选的，所采用通道选择芯片的型号为⑶4067，其具有16个模拟开关，采用4块该通道选择芯片即可实现控制64路变送器。
[0028]另外，在其他实施例中，可以用面板上的按钮配合一个具有多路输出的计数器控制多个开关，以实现手动进行通道选择。
[0029]另外，保护电路则包括一压敏电阻RMl以及稳压二极管D1。为了防止内部电路被过大的电压冲击，稳压二极管正极连接电源地，负极则通过一压敏电阻与输入接口，被测变送器则连接输入而压敏电阻和稳压二极管之间的节点连接继电器的开关接口。在电路导通瞬间，经过压敏电阻的缓冲，电路将得到较好的保护。由于有多路变送器同时连接，优选地选用多口插座，优化电路。在其他实施例中，为了更方便为被测变送器供电，还可以利用电源模块的输出端通关过插座为被测变送器连接，免去外部增设变送器电源的麻烦。
[0030]在显示模块方面,显示驱动芯片以及IXD显示屏，其中，显示屏固定在盒体上,显示驱动芯片与微处理器连接，在微处理器的控制下显示变送器状态等信息，一般情况系，通过显示电压信号或者电流信号来反应变送器的状态。优选的，该驱动芯片采用HT1622显示驱动芯片。
[0031]在信号获取及转换模块3方面，当读取变送器电压时，由于变送器输出的信号是遵循HRAT协议的电流信号，因而需要一个采样及转换的电路模块，其电路结构图如图3所示，具体是包括一模数转换芯片以及采样电路，采样电路由电阻及电容组成，具体为HART通信模块通过第一、第二、第三三个采样电阻R91、R92、R93与电源地连接，其中，第二采样电阻R92的两端分别通过一 RC低通滤波电路与模数转换芯片U2的两个输入端连接，该第二采样电阻R92的作用是把采集的电流值转换成电压值供模数转换芯片U2读取。而RC低通滤波电路包括电阻R94、R95和电容C42、C44。以其中一路为例，电阻R94 —端连接第二采样电阻R91，另一端连接接地电容C42和模数转换芯片U2。为了更好的滤去杂波，还设置一滤波电容C43，该滤波电容C43两端分别接在两RC低通滤波电路的电阻与电容之间的节点上。另外，为了保证被测电压的准确性，在模数转换芯片的参考电压连接端还连接一电压基准芯片电路31，其具体电路结构参见图3。
[0032]优选的，为了防止信号干扰，在模数转换芯片与微处理器之间还设有第一隔离芯片，其型号为ADUM5401。
[0033]在电源模块4方面，电源模块包括变压电路以及电流环电路，变压电路将市电电压转换成24V、12V、5V、3.3V的供电电压，而电流环电路用于提供一可控的4_20mA的电流环路，如图4所示，其包括一 RC低通滤波电路41、压流转换电路42以及数模转换电路43，RC低通滤波电路包括两个滤波电阻R84、R85及两个滤波电容C31、C32。两个滤波电阻串联后两端分别与数模转换芯片、压流转换电路连接；每个滤波电阻的下电位端均连有一接地滤波电容。
[0034]另外，压流转换电路则包括运算放大器U52B、三极管T56以及电阻。运算放大器U52B正输入端接信号发生电路输出端，负输入端接第一转换电阻R87后接地，运算放大器U52B的负输入端与输出端之间接一反馈电容C48。另外，运算放大器U52B输出端通过第二转换电阻R88与三极管T56基极连接；三极管T56发射极通过第三转换电阻R89接地，集电极连接外部控制系统以及正电压输出端，实现电压信号转换电流信号。
[0035]在压流转换电路与RC低通滤波电路之间的节点还通过第四转换电阻R86连接24V电源负。
[0036]数模转换电路主要包括一数模转换芯片U10，其输入端与微处理器电路连接，输出端则与RC低通滤波电路连接，参考电压输入端连接一电压基准芯片电路44，具体电路结构参见图4。优选的，为了防止信号干扰，在数模转换芯片与微处理器之间还设有第二隔离芯片，其型号为ADUM1411。
[0037]另外，本实用新型的电源模块还可以提供恒流电源，具体的，恒流电流源的正输出端1ut+连接电源正，其通过反向连接一稳压二极管之后连接恒流电流源的负输出端lout—。
[0038]在其他实施例中，由于对变送器检测需要对周围环境温度进行控制，因此还可增加一个温度传感器模块，温度传感器模块检测出环境温度之后通过显示模块进行显示，以便使用者参考。
[0039]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本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作出各种变化。
【权利要求】
1.一种多路变送器检测装置，其包括信号获取及转换模块、电源模块、显示模块、HART通信模块、微处理器以及用于容纳上述模块的盒体；被测变送器的信号同时被信号获取及转换模块和HART通信模块获取；所述盒体上设置有通讯接口，所述HART通信模块通过所述通讯接口可与外部上位机相连；所述信号获取及转换模块的输出端及显示模块的输入端与微处理器相连；所述盒体的面板上设有控制按钮； 其特征在于:所述检测装置还包括与多路变送器连接的输入接口以及可根据所述微处理器的控制信号或者所述控制按钮的控制在多路变送器中选择其中一路进行通信的通道选择电路；所述通道选择电路包括多路的开关电路以及多路的保护电路，被测变送器通过与其对应的保护电路与对应的开关电路连接，所述盒体设有与电源模块连接的电源接口。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:所述开关电路由微处理器通过通道选择芯片控制。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:开关电路包括继电器电路以及与处理器连接的通道选择芯片；所述通道选择芯片设有最少一路开关引脚，每一路开关引脚均与一路继电器电路连接。
4.如权利要求3所述的检测装置，其特征在于:所述继电器电路包括继电器开关、二极管、三极管以及电阻，所述继电三极管的基极通过继电电阻与所述通道选择芯片连接，发射极接地，集电极通过继电器使能端与电源连接；继电器开关接口分别连接保护电路、装置外部的HART通信模块。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于:保护电路则包括一压敏电阻以及稳压二极管；稳压二极管正极连接电源地，负极则通过一压敏电阻与所述输入接口连接，所述压敏电阻和稳压二极管之间的节点连接继电器的开关接口。
【文档编号】G01R31/00GK203965551SQ201420432655
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】陈立新, 陈晓刚 申请人:惠州盛太克仪表有限公司