专利名称：涡轮流量变送器的制作方法
技术领域：
本发明属于流量仪表范畴，具体涉及到涡轮流量传感器信号的处理。
背景技术：
在流量仪表中，通常需要将传感器输出信号经过变换处理，从而得到标准的电信号，以便采集和处理。标准信号有1-5V或1-10V的电压信号。也有0-10mA或4-20mA的电流信号，但国内目前最通用电流标准信号是4-20mA。
从供电及信号传输方式来看，早期的4-20mA压力变送器采用4线制方式，出于信号远传方便和节省电缆考虑，陆续出现了3线制和2线制。到上个世纪90年代，两线制已应用得相当广泛了，这也跟低功耗的集成芯片出现有很大的关系。
从器件选用上来看，以前常用分立器件来组成电路，但是由于分立器件特性上的差异，所组成的电路的抗干扰能力，温度漂移等性能不能得到很好保证，故各仪表厂商纷纷转而采用集成的电压/电流转换芯片，从而提高电路的可靠性和抗噪能力。
发明内容
本实用新型通过选用集成芯片提供一种将涡轮流量传感器输出的频率信号转换为4-20mA的通用电流标准信号的应用电路。采用如下的技术方案本实用新型的涡轮流量变送器，包括将频率信号转换成电压信号的电压转换电路和将电压信号转换成4-20mA标准电流信号的电流转换电路，电压转换电路由LM331芯片及其外围电路构成，输出电压信号；电流转换电路由AM402芯片及其外围电路构成，将电压转换电路输出的电压信号转换成4-20mA标准电流信号。
LM331芯片的8脚和4脚分别与电源端和接地端相接，6脚为频率信号输入端，2脚与地之间接有可调电阻Rs，电源端与地之间依次接有转换电阻Rt和转换电容Ct，二者之间的节点与5脚相连，1脚与地之间接有负载电阻RL，1脚还通过分压电阻VR1接地。
AM402芯片的16脚与电源端，7脚与分压电阻VR1的抽头相连，电源端与地之间依次接有第一电阻R2、电位器VR2、第二电阻R3，第一电阻R2与电位器VR2之间的节点以及电位器的抽头连接到9脚，电位器VR2与第二电阻R3之间的节点与脚8相接，1脚和14脚分别为电流信号输出的正端和接地端，作为的两个输出端。
电流信号的两个输出端还可以接有包括三极管T1的负反馈电路，其中，AM402芯片的5脚与三极管基极相接，2脚和3脚与三极管集电极相接，三极管T1的发射极与地之间接有阴极接地的二极管D1和反馈电阻R1。
本发明优点在于结构较传统分立器件电路简单、体积更小，同时又在同类集成设计中经济性较好。此外，本发明不仅仅局限用在涡轮流量变送器上，还普遍适用于各种频率/4-20mA电流转换场合。
图1为本实用新型的涡轮流量变送器电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步的说明。
变送器电路如图1所示，涡轮传感器的频率信号经LM331转换为电压信号，AM402再将电压信号转换为对应的4-20mA电流输出。
本实用新型的涡轮流量变送器，LM331芯片的8脚和4脚分别与电源端和接地端相接，6脚为频率信号输入端，2脚与地之间接有可调电阻Rs，电源端与地之间依次接有转换电阻Rt和转换电容Ct，二者之间的节点与5脚相连，1脚与地之间接有负载电阻RL，1脚还通过分压电阻VR1接地。
AM402芯片的16脚与电源端，7脚与分压电阻VR1的抽头相连，电源端与地之间依次接有电阻R2、电位器VR2、电阻R3，电阻R2与电位器VR2之间的节点以及电位器的抽头连接到9脚，电位器VR2与电阻R3之间的节点与脚8相接，1脚和14脚分别为电流信号输出的正端和接地端，作为的两个输出端。
电流信号的两个输出端还负反馈电路，AM402芯片的5脚与三极管基极相接，2脚和3脚与三极管集电极相接，三极管T1的发射极与地之间接有阴极接地的二极管D1和反馈电阻R1。
现将系统原理介绍如下1.供电AM402由外供24V直流电压；AM402可对外提供+5V、+10V两种参考电压，通过第13引脚是否接地进行选择，本系统中选择+5V，用以对LM331供电。
2.频率/电压转换经放大整形后的脉冲信号输入到LM331，变换成电压信号，输出电压大小可以通过RL、RS、Rt、Ct进行调节，如式(1)所示Vout=fIN×2.09×RLRS×(RtCt)---(1)]]>
3.电压/电流转换LM331输出电压经AM402第7脚输入，转化成标准的4-20mA远传电流信号，电流输出端为+24V供电电压正端和地线。通过图1中VR1进行满度输出(20mA)调节、VR2进行零位(4mA)调节。输出电流大小如式(2)所示Iout=VIN2R0+VR2R2+R3+VR2×5---(2)]]>其中VIN为第7引脚输入电压。
需要说明的是，这里以本实用新型的实施例为中心展开了详细的说明，所描述的优选方式或某些特性的具体体现，应当理解为本说明书仅仅是通过给出实施例的方式来描述发明，实际上在组成、构造和使用的某些细节上会有所变化，包括部件的组合和组配，这些变形和应用都应该属于本实用新型的范围内。
权利要求1.一种涡轮流量变送器，包括将频率信号转换成电压信号的电压转换电路和将电压信号转换成4-20mA标准电流信号的电流转换电路，其特征在于所述电压转换电路由LM331芯片及其外围电路构成，输出电压信号；所述电流转换电路由AM402芯片及其外围电路构成，将上述电压转换电路输出的电压信号转换成4-20mA标准电流信号。
2.根据权利要求1所述的涡轮流量变送器，其特征在于，所述LM331芯片的8脚和4脚分别与电源端和接地端相接，6脚为频率信号输入端，2脚与地之间接有可调电阻(Rs)，电源端与地之间依次接有转换电阻(Rt)和转换电容(Ct)，二者之间的节点与5脚相连，1脚与地之间接有负载电阻(RL)，1脚还通过分压电阻(VR1)接地。
3.根据权利要求1所述的涡轮流量变送器，其特征在于，所述AM402芯片的16脚与电源端，7脚与分压电阻(VR1)的抽头相连，电源端与地之间依次接有第一电阻(R2)、电位器(VR2)、第二电阻(R3)，第一电阻(R2)与电位器(VR2)之间的节点以及电位器的抽头连接到9脚，电位器(VR2)与第二电阻(R3)之间的节点与脚8相接，1脚和14脚分别为电流信号输出的正端和接地端，作为的两个输出端。
4.根据权利要求2所述的涡轮流量变送器，其特征在于，所述电流转换电路还包括三极管(T1)，AM402芯片的5脚与三极管基极相接，2脚和3脚与三极管集电极相接，三极管(T1)的发射极与地之间接有阴极接地的二极管(D1)和反馈电阻(R1)。
专利摘要本实用新型涉及一种涡轮流量变送器，包括将频率信号转换成电压信号的电压转换电路和将电压信号转换成4－20mA标准电流信号的电流转换电路。电压转换电路由LM331芯片及其外围电路构成，电流转换电路由AM402芯片及其外围电路构成。本实用新型的优点是电路简单、体积小，经济性较好。
文档编号G01F1/32GK2814352SQ20052002699
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月12日 优先权日2005年8月12日
发明者张涛, 罗翼, 徐英, 孙红军, 李刚 申请人:天津市天大泰和自控仪表技术有限公司