专利名称：一种智能阀门定位器位置反馈装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能阀门定位器位置反馈装置。
背景技术：
现有技术中，智能阀门定位器的阀位反馈主要有以下几种方式一是调整滑动块， 干簧管或接近开关实现阀位的反馈，该方法精度低，在微小行程时难于测量；二是采用电容 式位置反馈，通过测量电容值的变化，确定阀位，该方法抗干扰性差，且生产中调试复杂。三 是电动阀位变送器，它通过凸轮杠杆机构带动磁芯在两检测线圈中运动，两线圈电流变化， 差分放大后作为反馈信号，该方法易受电磁干扰，受磁滞特性影响重复性不好。四是电子式 阀位信号反馈装置，利用电子技术实现阀门开、关的二极管显示及其开、关位置的存储，它 不能准确反馈阀位，不能输出4-20mA信号，因此不能用于DCS工业集散控制系统。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于提供一种智能阀门定位器位置反馈装置，阀位反馈精 确、抗干扰能力强、能够将阀位信息实时传送到DCS工业集散控制系统。实现本实用新型发明目的的技术方案一种智能阀门定位器位置反馈装置，阀门位移传感器信号输出端接信号调理电 路，信号调理电路信号输出端接A/D转换电路，A/D转换电路信号输出端接微处理器，其特 征在于微处理器PWM信号输出端接电气隔离电路，电气隔离电路信号输出端接触发器，触 发器信号输出端接滤波隔离电路，滤波隔离电路信号输出端接电流环电路，电流环电路信 号输出端接控制单元。电气隔离电路具有电容(Cl)、光电隔离器(Ul)、(U2)，电容(Cl)的信号输出端与 光电隔离器(Ul)中发光二极管的正向端和光电隔离器(U2)中发光二极管的负向端相接， 光电隔离器(Ul)、(U2)的信号输出端接触发器。电气隔离电路还具有电容(C2)、光电隔离器(U3)，复位信号输出端接电容(C2)， 电容(C2)的信号输出端与光电隔离器(U3)中发光二极管的负向端相接，光电隔离器(U3) 的信号输出端接触发器。滤波隔离电路具有低通滤波电路和电压跟随芯片⑴5)，低通滤波电路由电阻 (Rl)和电容(C3)连接构成，低通滤波电路的信号输出端接电压跟随芯片(U5)，电压跟随芯 片(U5)的信号输出端接电流环电路。电流环电路具有电流环芯片(U6)和三极管(Vl)，电流环芯片的信号输出端接三 极管(Vl)的信号输入端，三极管(Vl)的信号输出端接控制单元。控制单元可以为工业集散DCS控制系统。触发器可以为上升沿D触发器。本实用新型具有的有益效果本实用新型能够实时反馈阀位状态，无延时滞后，调校简单。本实用新型通过电气隔离电路，进一步增强了阀位反馈装置的抗干扰能力，受温度电磁等环境影响小；通过电流 环电路，进一步保证了阀位反馈的高灵敏度、高精度和高可靠性，阀位与输出电流之间的线 性关系好。
图1为本实用新型电气隔离电路和触发器部分的电路原理图；图2为滤波隔离电路和电流环电路部分的电路原理图。
具体实施方式
阀门位移传感器信号输出端接信号调理电路，信号调理电路信号输出端接A/D转 换电路，A/D转换电路信号输出端接微处理器，此为现有技术，与智能阀门定位器共用。如图1所示，微处理器PWM信号输出端(PWM-in)接电气隔离电路，电气隔离电路 信号输出端接触发器U4,触发器U4为上升沿D触发器，如图2所示，触发器U4信号输出端 (PWM-out)接滤波隔离电路，滤波隔离电路信号输出端接电流环电路，电流环电路信号输出 端接控制单元U7，控制单元U7为工业集散DCS控制系统。如图1所示，电气隔离电路具有电容Cl、光电隔离器U1、U2，电容Cl的信号输出端 与光电隔离器Ul中发光二极管的正向端和光电隔离器U2中发光二极管的负向端相接，光 电隔离器U1、U2的信号输出端接触发器U4。电气隔离电路还具有电容C2、光电隔离器U3， 复位信号输出端(REST)接电容C2，电容C2的信号输出端与光电隔离器U3中发光二极管的 负向端相接，光电隔离器U3的信号输出端接触发器U4。如图2所示，滤波隔离电路具有低通滤波电路和电压跟随芯片U5，低通滤波电路 由电阻Rl和电容C3连接构成，低通滤波电路的信号输出端接电压跟随芯片TO，电压跟随芯 片U5的信号输出端接电流环电路。电流环电路具有电流环芯片U6和三极管VI，电流环芯 片的信号输出端接三极管Vl的信号输入端，三极管Vl的信号输出端接控制单元U7。PWM信号通过电容Cl后，在上升沿产生正尖脉冲，下降沿产生负尖脉冲。正尖脉冲 使光电隔离器Ul工作，使触发器U4输出高电平；负尖脉冲使光电隔离器U2工作，使触发器 U4输出低电平，从而触发器U4的输出端还原出PWM信号。复位信号通过电容C2产生负尖 脉冲，使光电隔离器U3工作，使触发器U4强制置位，即使触发器U4输出端清零复位。由触发器U4输出的PWM信号经过由电阻Rl和电容C3组成的低通滤波电路产生 直流电压信号，该直流电压信号进入电压跟随芯片U5，使电压值不变，提高驱动能力，减小 对前级电路的影响。电压跟随芯片TO输出的信号进入电流环芯片TO，三极管Vl向控制单 元U7输出与阀位相对应的4MA-20MA电流。稳压管V2能够起到对电流环芯片U6稳压保护 的作用，二极管V3对电流环芯片TO进行反向电压保护。
权利要求一种智能阀门定位器位置反馈装置，阀门位移传感器信号输出端接信号调理电路，信号调理电路信号输出端接A/D转换电路，A/D转换电路信号输出端接微处理器，其特征在于微处理器PWM信号输出端接电气隔离电路，电气隔离电路信号输出端接触发器，触发器信号输出端接滤波隔离电路，滤波隔离电路信号输出端接电流环电路，电流环电路信号输出端接控制单元。
2.根据权利要求1所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于电气隔离电路 具有电容(Cl)、光电隔离器(U1、U2)，电容(Cl)的信号输出端与光电隔离器(Ul)中发光二 极管的正向端和光电隔离器(U2)中发光二极管的负向端相接，光电隔离器(U1、U2)的信号 输出端接触发器。
3.根据权利要求2所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于电气隔离电路 还具有电容(C2)、光电隔离器(U3)，复位信号输出端接电容(C2)，电容(C2)的信号输出端 与光电隔离器(U3)中发光二极管的负向端相接，光电隔离器(U3)的信号输出端接触发器。
4.根据权利要求3所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于滤波隔离电路 具有低通滤波电路和电压跟随芯片⑴5)，低通滤波电路由电阻(Rl)和电容(C3)连接构成， 低通滤波电路的信号输出端接电压跟随芯片(U5)，电压跟随芯片(U5)的信号输出端接电 流环电路。
5.根据权利要求4所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于电流环电路具 有电流环芯片(U6)和三极管(Vl)，电流环芯片的信号输出端接三极管(Vl)的信号输入端， 三极管(Vl)的信号输出端接控制单元。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于控 制单元可以为工业集散DCS控制系统。
7.根据权利要求1-5任何一项所述的智能阀门定位器位置反馈装置，其特征在于触 发器可以为上升沿D触发器。
专利摘要本实用新型涉及一种智能阀门定位器位置反馈装置，阀位反馈精确、抗干扰能力强、能够将阀位信息实时传送到DCS工业集散控制系统。技术方案一种智能阀门定位器位置反馈装置，阀门位移传感器信号输出端接信号调理电路，信号调理电路信号输出端接A/D转换电路，A/D转换电路信号输出端接微处理器，其特征在于微处理器PWM信号输出端接电气隔离电路，电气隔离电路信号输出端接触发器，触发器信号输出端接滤波隔离电路，滤波隔离电路信号输出端接电流环电路，电流环电路信号输出端接控制单元。
文档编号G05D3/12GK201673413SQ201020117780
公开日2010年12月15日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者周欢喜, 李雪丹, 汪时云 申请人:衡阳北方光电信息技术有限公司