专利名称：智能化阀位电流变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电流变送器，特别是涉及一种用于阀门电动装置开度指示， 提高工作效率的智能化阀位电流变送器。
背景技术：
目前，普通型阀门电动装置开度指示有两种类型，一种是只给现场DCS系统提供 行程全开和行程全关信号，在现场或远程操作阀门电动装置的时候，中间开关过程无法在 组态界面中显示出来；另一种是不仅给现场DCS系统提供行程全开和行程全关信号，还提 供一个DC 4 20mA电流信号，使现场人员可以在组态界面中查看阀门电动装置的实时开 度，并利用远程操作对阀门进行比较精确的控制。阀位电流变送器就是提供DC 4 20mA电 流信号的电子设备。阀位电流变送器要求适应高、低温以及有震动的环境，体积相对较小、 性能稳定、易于操作。在公知的技术中，与阀门电动装置的主传动轴相连接的行程指示机构上的电位器 随着主传动轴的转动角度变化其连入阀门电流变送器的阻值也发生变化，通过阀门电流变 送器内部电路的一系列转换，最终获得反映阀门具体位置的电流信号。此电位器的三个出 线端需要连接在阀位电流变送器的接线端子上的P1、P2、P3，而且还需要区分电位器固定阻 值的两端，否则将不能得到准确的输出电流信号。对于一般的阀位电流变送器，每次调整行程之后，如果行程全开和行程全关位置 所对应的电流值有偏差的时候，还需要调节阀门电流变送器上面的高端调节电位器和低端 调节电位器，以保证输出准确的电流值。操作过程比较繁琐。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种体积相对较小、安装使 用方便、提高工作效率的智能化阀位电流变送器。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种智能化 阀位电流变送器，包括供电电源，还设置有与供电电源相连的中央处理器，以及分别与中央 处理器相连的电压检测单元、输入设定单元和电流输出单元。所述的中央处理器采用单片机，所述的单片机的脚2与电压检测单元相连，脚3与 输入设定单元，脚12依次通过第三电阻、发光二极管接地，脚13连接电流输出单元，脚20 连接供电电源。所述的电压检测单元包括有功率放大器，所述的功率放大器的同相输入端分别依 次通过第四电阻、第一电容接地；依次通过第四电阻、电位器和第一电感接地；依次通过 第四电阻、电位器、第二电感和第二十一电容接地；所述的功率放大器的反相输入端和该放 大器的输出端共同连接中央处理器的脚2。所述的输入设定单元包括有与中央处理器的脚3相连的标定按键。所述的电流输出单元包括有芯片，所述的芯片的脚3通过第十五电阻连接中央处理器的脚13 ；所述的芯片的脚1和脚2相连，脚4通过第五电阻接地，脚5和脚6依次通过 第十电阻、第二滑动电阻和第五电阻接地，脚14接地，脚8连接三极管的基极，脚9连接三 极管的集电极，脚10和脚11连接12V电源，该两个脚还通过第九电容接地，三极管的发射 极依次通过二极管、第九电阻和第三电感至输出端，三极管的集电极通过第八电阻连接12V 电源，该集电极还依次通过第八电阻和第九电容接地，脚15通过第八电容接地，该脚还依 次通过第三滑动电阻、第六电阻和第七电阻接地，脚16通过第七电阻接地。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型的智能化阀位电流变送器具有 以下优点和积极效果1、只要明确电位器的滑动端正确接入即可，固定阻值的两端无需区分，接入相应 接线端子即可。标定时，行程上限和行程下限没有先后顺序。2、只使用一个标定键即可完成对行程上限和行程下限电流值的标定。无需进行任 何其他现场调整，真正实现“一键标定”智能化操作。3、一键标定式阀位电流变送器适应高、低温以及有震动等恶劣环境，性能可靠、安 装方便。
图1是本实用新型电路框图；图2是本实用新型的电路原理图；图3是本实用新型的外部壳体示意图。图中的标号分别是1-供电电源；2-中央处理器；3-电压检测单元；4-输入设定单元；5-电流输出单 元；6-阀位电流变送器外壳；8-接线端子；S1标定按钮；L-指示灯；7-安装固定孔。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合 附图详细说明本实用新型的智能化阀位电流变送器如下本实用新型的智能化阀位电流变送器，通过对标定按键的操作和指示灯的观察， 达到智能化标定操作。其基本原理是在需要标定的位置按下标定按键，单片机采集此时电 阻值相应的电压值，并记忆住该电压值。再通过一个电压转电流的芯片，将该电压值转换为 电流值，输出到相应设备。如图1所示，本实用新型的智能化阀位电流变送器，包括供电电源1，还设置有与 供电电源1相连的中央处理器2，以及分别与中央处理器2相连的电压检测单元3、输入设 定单元4和电流输出单元5。如图2所示，所述的中央处理器2，是本实用新型的核心部分，通过编制程序，控 制各个单元，完成变送器的功能。本实用新型的中央处理器2采用单片机IC1，型号为 P89V51RD2。所述的单片机IC1的脚2与电压检测单元3相连，脚3与输入设定单元4，脚 12依次通过第三电阻R3、发光二极管L接地，脚13连接电流输出单元5，脚20连接供电电 源1。所述的供电电源1主要包括变压器，桥式整流电路，稳压芯片，采取多级降压的方式，作用主要是为整个中央处理器和其他部分提供电源。电压检测单元主要是芯片IC4及一些附加的电阻电容，其目的是将外部信号转成 电压信号，同时滤掉可能存在的干扰信号，以便中央处理单元可以准确的进行A/D采样，进 行相应的电力输出。所述的电压检测单元3包括有功率放大器IC4，型号为LM385。所述的功率放大器 IC4的同相输入端分别依次通过第四电阻R4、第一电容C1接地；依次通过第四电阻R4、电 位器VR0和第一电感L1接地；依次通过第四电阻R4、电位器VR0、第二电感L2和第二十一 电容接地；所述的功率放大器IC4的反相输入端和该放大器的输出端共同连接中央处理器 2的脚2。所述的电压检测单元3目的是将外部信号转成电压信号，同时滤掉可能存在的干 扰信号，以便中央处理器2可以准确的进行A/D采样，进行相应的电力输出。所述的输入设定单元4包括有与中央处理器2的脚3相连的标定按键S1。其作用 就是区分按压按键时间来区分目前状态为4mA输出或10mA输出。所述的电流输出单元5包括有芯片IC2，型号为MAX472。所述的芯片IC2的脚3通 过第十五电阻R15连接中央处理器2的脚13 ；所述的芯片IC2的脚1和脚2相连，脚4通过 第五电阻R5接地，脚5和脚6依次通过第十电阻R10、第二滑动电阻VR2和第五电阻R5接 地，脚14接地，脚8连接三极管Q2的基极，脚9连接三极管Q2的集电极，脚10和脚11连 接12V电源，该两个脚还通过第九电容C9接地，三极管Q2的发射极依次通过二极管D6、第 九电阻R9和第三电感L3至输出端，三极管Q2的集电极通过第八电阻R8连接12V电源，该 集电极还依次通过第八电阻R8和第九电容C9接地，脚15通过第八电容C8接地，该脚还依 次通过第三滑动电阻VR3、第六电阻R6和第七电阻R7接地，脚16通过第七电阻R7接地。 所述的电流输出单元5作用主要是接受中央处理器2输出的电压信号，并按相应的值转化 成电流信号。如图3所示，是本实用新型的智能化阀位电流变送器的外型图，智能化阀位电流 变送器的电路板安装在外壳1中。当给智能化阀位电流变送器供给220V电压后，通过内部的变压器降压，再通过桥 式电路转换成直流电压，然后进行稳压，为系统提供工作电源，由于功率放大器IC4对外围 输入信号进行滤波，从而提供一个良好的信号输入给单片机IC1进行A/D采样，通过标定按 键S1可以设定目前阀门位置所对应的电流值。设定后，单片机IC1将输出相应的电压信号， 经过分压，将处理后电压信号传递给芯片IC2，芯片IC2则将相应的电压信号转换成电流信 号。本实用新型的智能化阀位电流变送器实际操作为操作智能化阀位电流变送器到 行程全关位置，按下标定按键S1，直至工作指示灯L缓慢闪烁放手，通过以上电路原理的说 明可知，此时智能化阀位电流变送器输出4mA电流信号；同理，操作智能化阀位电流变送器 到行程全开位置，按下标定按键S1，直至工作指示灯L快速闪烁放手，此时智能化阀位电流 变送器输出20mA电流信号。然后智能化阀位电流变送器由全开到全关，输出电流在4 20mA之间连续变化，则此标定过程结束。
权利要求一种智能化阀位电流变送器，包括供电电源(1)，其特征是还设置有与供电电源(1)相连的中央处理器(2)，以及分别与中央处理器(2)相连的电压检测单元(3)、输入设定单元(4)和电流输出单元(5)。
2.根据权利要求1所述的智能化阀位电流变送器，其特征是所述的中央处理器(2) 采用单片机(ICl)，所述的单片机(ICl)的脚2与电压检测单元(3)相连，脚3与输入设定 单元(4)，脚12依次通过第三电阻(R3)、发光二极管(L)接地，脚13连接电流输出单元(5)， 脚20连接供电电源(I)0
3.根据权利要求1所述的智能化阀位电流变送器，其特征是所述的电压检测单元(3) 包括有功率放大器(IC4)，所述的功率放大器(IC4)的同相输入端分别依次通过第四电阻 (R4)、第一电容(Cl)接地；依次通过第四电阻(R4)、电位器(VRO)和第一电感(Li)接地； 依次通过第四电阻(R4)、电位器(VRO)、第二电感(L2)和第二十一电容接地；所述的功率放 大器(IC4)的反相输入端和该放大器的输出端共同连接中央处理器(2)的脚2。
4.根据权利要求1所述的智能化阀位电流变送器，其特征是所述的输入设定单元(4) 包括有与中央处理器(2)的脚3相连的标定按键(Si)。
5.根据权利要求1所述的智能化阀位电流变送器，其特征是所述的电流输出单元(5) 包括有芯片(IC2)，所述的芯片(IC2)的脚3通过第十五电阻(R15)连接中央处理器(2)的 脚13 ；所述的芯片(IC2)的脚1和脚2相连，脚4通过第五电阻(R5)接地，脚5和脚6依 次通过第十电阻(R10)、第二滑动电阻(VR2)和第五电阻(R5)接地，脚14接地，脚8连接三 极管(Q2)的基极，脚9连接三极管(Q2)的集电极，脚10和脚11连接12V电源，该两个脚 还通过第九电容(C9)接地，三极管(Q2)的发射极依次通过二极管(D6)、第九电阻(R9)和 第三电感(L3)至输出端，三极管(Q2)的集电极通过第八电阻(R8)连接12V电源，该集电 极还依次通过第八电阻(R8)和第九电容(C9)接地，脚15通过第八电容(C8)接地，该脚还 依次通过第三滑动电阻(VR3)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)接地，脚16通过第七电阻 (R7)接地。
专利摘要一种智能化阀位电流变送器，设置有与供电电源相连的中央处理器，分别与中央处理器相连的电压检测单元、输入设定单元和电流输出单元。中央处理器采用单片机。电压检测单元包括有功率放大器。输入设定单元包括有与中央处理器的脚3相连的标定按键。电流输出单元包括有芯片。本实用新型，适应高、低温以及有震动等恶劣环境，性能可靠、安装方便。只要明确电位器的滑动端正确接入即可，只使用一个标定键即可完成对行程上限和行程下限电流值的标定，标定时，行程上限和行程下限没有先后顺序。
文档编号H02M7/30GK201611852SQ20092025116
公开日2010年10月20日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者刘君, 杨雅静 申请人:天津百利二通机械有限公司