专利名称：一种两线制微功耗无源电子开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子开关，尤其是可应用于电力、化工、冶金、石油、消防、食 品、医药、交通、航运等行业，特别适合与DCS、PLC控制系统进行配套，也适用于单独驱动大 功率输出的交流电路的一种两线制微功耗无源电子开关。
背景技术：
在各类仪表中温度、压力、流量、料位等工艺过程开关是各行各业应用最广泛的过 程检测手段，检测仪表基本上都从机械式向电子式发展，电子式仪表已经基本淘汰了机械 式。仅有过程开关因为技术的原因，现在纯机械类开关仍然占有主要市场，并且受材料和加 工工艺限制机械开关市场基本被国外品牌占据，高端应用完全是外国产品。但是从发展趋 势来看机械类产品终将被淘汰。 目前过程开关类市场上主要有纯机械式过程开关和电子式过程开关两大类，第一 类纯机械类过程开关，常采用两线制，历史悠久市场份额最广。但因机械加工工艺和材料的 限制，此类开关精度不高，稳定性和可靠性差，制作难度大成本高，体积大存在机械寿命问 题。同时受机械设计的限制，实际上无法根据机械量变化检测全部过程参数，更不能配合 现有先进的电子传感技术发展新型仪表制约了其发展空间，因为其应用非常广泛而且各类 电子开关产品现在还不能完全替换和兼容机械开关，使其现在一直还是作为主要的检测仪 表。 第二类产品是电子开关，一种常见的电子开关需要单独供电，此类开关除反映过 程状态的开关回馈信号线外，还需要为开关单独提供电源以满足电子开关工作需要，一般 为三线或四线制，需要为其提供电源和额外的电缆，无法满足现有主流两线制应用，更无法 替换常规的机械开关。另外一种是利用查询电压或电池工作的电子开关，它是两线制电子 过程开关的雏形，因技术的原因现有此类开关工作电流较大或者就是一种模拟量仪表的变 种，它也无法满足现有大多数上游应用对开关通断特性的要求，也不能替代机械类开关产
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实用新型内容本实用新型的目的是提供一种两线制微功耗无源电子开关，以克服上述产品稳定
性、可靠性差，精度低，制作难度大，成本高、寿命短的等缺点。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现 —种两线制微功耗无源电子开关，包括传感器接口模块、信号处理模块、逻辑运算 模块、显示调整模块、开关和微电源系统模块、应用模块和传感器，所述传感器接口模块连 接信号处理模块和传感器，信号处理模块连接逻辑运算模块，逻辑运算模块连接显示调整 模块和开关和微电源系统模块，开关和微电源系统模块连接应用模块。 所述两线制微功耗无源电子开关，全部结构为电子元件，采用两线制工作，系统工 作电源和状态反馈共用两根电缆，整个控制电路采用模拟和数字混合的电路结构，以电气设备的漏电流为电源，通过开关和微电源系统模块为整个系统提供电源进行工作，利用电 气设备的查询电压感测各种信息，并将各种信息回传处理，从而得到电气设备的各种工艺 参数变化。 所述其可以进行三个状态反馈通(闭合大电流)、断(漏电流)、故障或断线(无 电流)，从而实现对电气设备的故障判断。 所述整个控制电路的正常工作电流低于电气设备的漏电流。 所述显示调整模块采用LED或LCD显示开关状态及测量信号，采用电位器或电子 电位器进行定值调整，可以实现通讯和智能化。 本实用新型所述的两线制微功耗无源电子开关的有益效果为电子开关内部无机 械可动部件，采用了无触点电子开关，无机械寿命限制，具有强抗震性能及抗冲击性能，无 电火花产生的可能性；电子开关开发和制造成本低，可配合各类先进的传感技术开发新型 产品，产品生产技术门槛低；与传统的机械压力开关相比较，具有测量精度高、回差小、量程 范围宽、动作灵敏可靠、高低报警可调无漂移、体积小、重量轻、外形美观、拆装方便、长期稳 定性好的优点；无需单独电源供电，可以替代和兼容现有各类开关，应用范围广，实用价值 高，具有广阔的市场前景，有利于产品的推广。
图1是本实用新型实施例所述的两线制微功耗无源电子开关的示意图； 图2是本实用新型实施例所述的两线制微功耗无源电子开关的电路图。
图中1、传感器接口模块；2、信号处理模块；3、逻辑运算模块；4、显示调整模块；
5、开关和微电源系统模块；6、应用模块；7、传感器。
具体实施方式如图1所示，本实用新型实施例所述的两线制微功耗无源电子开关，包括传感器 接口模块1、信号处理模块2、逻辑运算模块3、显示调整模块4、开关和微电源系统模块5、应 用模块6和传感器7，所述传感器接口模块1连接信号处理模块2和传感器7，信号处理模 块2连接逻辑运算模块3，逻辑运算模块3连接显示调整模块4和开关和微电源系统模块 5，开关和微电源系统模块5连接应用模块6。 本实用新型实施例所述的两线制微功耗无源电子开关，全部结构采用电子元件， 采用两线制工作，系统工作电源和状态反馈共用两根电缆，整个控制电路采用模拟和数字 混合的电路结构，以电气设备的漏电流为电源，通过开关和微电源系统模块5为整个系统 提供电源进行工作，利用电气设备的查询电压感测各种信息，并将各种信息回传处理，从而 得到工艺系统的各种工艺参数变化。 可以进行三个状态反馈通(闭合大电流)、断(漏电流)、故障或断线(无电流)， 从而实现对电气设备的故障判断。 所述整个控制电路的正常工作电流低于电气设备的漏电流。 所述显示调整模块4采用LED或LCD显示开关状态及测量信号，采用电位器或电 子电位器进行定值调整，可以实现通讯和智能化。 其工作流程是以电气设备的漏电流为电源，通过开关和微电源系统模块5为信号处理模块2、逻辑运算模块3、显示调整模块4、应用模块6提供电源，通过传感器7收集各
电气设备的测量信号并传送到传感器接口模块l，传感器接口模块1将测量信号传送到信
号处理模块2，信号处理模块2将测量信号进行滤波、放大等处理后传送到逻辑运算模块3，
逻辑运算模块3根据测量信号和设定值对信号进行处理，并将结果传送到开关和微电源系
统模块5，开关和微电源系统模块5将测量信号处理结果传送到应用模块6。 所述显示调整模块4可显示测量信号的信息并设定、调整各种数值并将数值传送
到逻辑运算模块3。 其工作原理为在开关量仪表应用中，作为开关量接口的设备有光电隔离器、电
子负载、变压器隔离器、继电器、电气负载等电气设备，这些电气设备都存在一个最小导通
(工作)电流和最大断开(停止)电流，一般最大关断电流要小于最小导通电流(我们称最
小的一个为电气设备的漏电流)。所述电子开关就是依靠电气设备的漏电流工作，感测工艺
系统的过程参数变化并驱动电气设备。为保证电气设备的可靠通、断，电子开关要具有良好
的开关特性，就必须做到电子开关正常工作电流低于电气设备的漏电流。 以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技
术人员对其外形结构及组合方式等进行的通常变化都应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种两线制微功耗无源电子开关，包括传感器接口模块、信号处理模块、逻辑运算模块、显示调整模块、开关和微电源系统模块、应用模块和传感器，其特征在于传感器接口模块连接信号处理模块和传感器，信号处理模块连接逻辑运算模块，逻辑运算模块连接显示调整模块和开关和微电源系统模块，开关和微电源系统模块连接应用模块。
2. 根据权利要求1所述的两线制微功耗无源电子开关，其特征在于全部结构为电子 元件，采用两线制结构，系统工作电源和状态反馈共用两根电缆，整个控制电路采用模拟和 数字混合的电路结构，以电气设备的漏电流为电源，通过开关和微电源系统模块为整个系 统提供电源。
3. 根据权利要求2所述的两线制微功耗无源电子开关，其特征在于整个控制电路的 正常工作电流低于电气设备的漏电流。
专利摘要本实用新型涉及一种两线制微功耗无源电子开关，包括传感器接口模块、信号处理模块、逻辑运算模块、显示调整模块、开关和微电源系统模块、应用模块和传感器，其中传感器接口模块连接信号处理模块和传感器，信号处理模块连接逻辑运算模块，逻辑运算模块连接显示调整模块和开关和微电源系统模块，开关和微电源系统模块连接应用模块，全部结构为电子元件，采用两线制工作，系统工作电源和状态反馈共用两根电缆，整个控制电路采用模拟和数字混合的电路结构，以电气设备的漏电流为电源，通过开关和微电源系统模块为整个系统提供电源进行工作，利用电气设备的查询电压感测各种信息，并将各种信息回传处理，从而得到工艺系统的各种工艺参数变化。本实用新型有益效果为精度高、微功耗、使用寿命长，抗震、抗冲击性能强；应用范围广，实用价值高，具有广阔的市场前景，有利于产品的推广。
文档编号H03K17/94GK201490994SQ200920163388
公开日2010年5月26日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者张勇 申请人:张勇