专利名称：一种rs232接口电磁流量计变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电磁流量传感器与变换器生产企业，具体涉及电磁流量计变换器
直ο
背景技术：
电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁。变送器是由励磁电路、信号调理与放大电路、电压频率转换电路、微处理器电路、电压电流变换电路等组成。本产品采用C8051F020 单片机、AD652电压频率转换器、INA128仪表专用放大器、DH4-20电压电流变换器等芯片， 具有LCD显示输出接口，高、低限报警输出接口，4-20mA标准输出接口与RS232串行输出接口，方便与外设进行连接。
发明内容本实用新型主要用于解决电磁流量测量中电磁流量测量数据的信号放大、信号变换、信号远程传输的技术问题。电磁流量传感器的输出信号经过本装置放大整形后，提供适合RS232串行输出接口的信号与4-20mA标准输出信号，可以应用于工业生产的远程测量需要。本实用新型的目的在于提供RS232串行输出接口与4_20mA标准输出接口的电磁流量计变换器，通过电磁流量传感器采集流量信号，通过INAU8仪表专用放大器对流量信号放大，TL072和0P07运算放大器组成的调理电路进行信号放大与调理，然后由AD652电压频率转换器将放大调理后的流量信号进行电压频率转换，然后将输出的频率信号传输给 C8051F020单片机进行信号处理，C8051F020单片机输出流量频率数据经过快速光电耦合器给信号放大与调理电路，并转换为电压信号，经过DH4-20电压电流变换器转换为标准的 4-20mA电流信号输出，C8051F020单片机同时将所测量的流量数据输出到IXD显示，也可以通过RS232串行接口输出，当所测量的实时流量值超过设定的流量高、低限时，输出高、低限报警信号，通过光耦隔离，达林顿驱动后输出给报警执行器件进行报警。本实用新型的技术解决方案是主控制器周期采集流量传感器的输出信号，采用仪表专用放大器进行信号处理，解决了小信号的干扰与放大误差问题，根据采集的数据进行流量数据的LCD显示，当采集的数据超过设定值时可以输出报警信号，流量数据可以通过标准的4-20mA电流信号输出，方便与其它控制设备的连接，也可以利用RS232串行接口远程输出数据，方便与计算机连接构成远程抄表系统。系统软件架构主要包括主程序、中断处理程序、子程序。主程序主要实现MCU芯片初始化、输出接口初始化等，发送时钟信号通过电压频率转换采集流量传感器数据，将采集的数据运算并显示、控制。本实用新型的电磁流量传感器包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、U5部分、 U6部分、U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、Ull部分和U12部分，Ul部分、U2部分和U3部分相互连接构成电磁流量传感器的信号调理与放大电路，U4部分为电压频率转换电路， U5部分为电磁流量计变换器的核心部分，主要由C8051F020单片机芯片构成，完成信号的输入处理与显示、控制输出，TO部分为快速光电耦合器，完成输入与输出信号的隔离，U7部分为放大电路，实现电流信号的放大，U8部分为电压电流转换电路，实现输入电压到输出电流的转换，U9部分和UlO部分构成控制输入与输出信号的隔离，Ull部分为输出信号的放大驱动电路，U12部分实现RS232串行接口输出。具体电路连接如下INA128 部分(Ul)INA128的第1引脚连接到Rll的一端；INA128的第2引脚连接到Cl、C3和Rl的一端，Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引脚；INA128的第3引脚连接到C2、R2 的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引脚；INA128的第4引脚连接到-12V电源；INA128的第5引脚悬空；INA128的第6引脚连接到C4、R3的一端和 U2的第5引脚；INA128的第7引脚连接到+12V电源；INA128的第8引脚连接到Rll的另一端；TL072 部分(U2):TL072的第1引脚连接到C7、R7的一端和U3的第3引脚；TL072的第2引脚连接到R6的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引脚连接到R5的一端； TL072的第4引脚连接到-12V电源；TL072的第5引脚连接到C5的一端和R3的另一端； TL072的第6引脚连接到C5的另一端和U2的第7引脚；TL072的第7引脚连接到C6的一端和U2的第6引脚，C6的另一端连接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072 的第8引脚连接到+12V电源；0P07 部分(U3):0P07的第1引脚悬空；0P07的第2引脚连接到0P07的第6引脚；0P07的第3引脚连接到R7、C7的一端和U2的第1引脚；0P07的第4引脚连接到-12V电源；0P07的第5 引脚悬空；0P07的第6引脚连接到R8的一端和0P07的第2引脚，R8的另一端连接到U4的第5、7、15和16引脚；0P07的第7引脚连接到+12V电源；0P07的第8引脚悬空；AD652 部分(U4):AD652的第1引脚连接到+12V电源；AD652的第2、3和4引脚悬空；AD652的第5 引脚连接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引脚；AD652的第6引脚悬空；AD652的第 7引脚连接到AD652的第5、15和16引脚；AD652的第8引脚连接到-12V电源；AD652的第 9引脚连接到U5的第43引脚；AD652的第10引脚连接到+12V电源；AD652的第11引脚连接到RlO的一端和U5的第44引脚，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引脚和第13引接地；AD652的第14引脚连接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端连接到 AD652的第5、7、15和16引脚；AD652的第15引脚连接到AD652的第5、7和16引脚；AD652 的第16引脚连接到AD652的第5、7和15引脚；C8051F020 部分(U5)C8051F020的第1引脚到第9引脚悬空；C8051F020的第10引脚接地；C8051F020 的第11引脚和第13引脚悬空；C8051F020的第13引脚接地；C8051F020的第14引脚到第 25引脚悬空；C8051F020的第26引脚连接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引脚连接到C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相连；C8051F020的第28引脚到第36引脚悬空；C8051F020的第37引脚接VCC ；C8051F020的第38引脚接地；C8051F020的第 39引脚到第42引脚悬空；C8051F020的第43引脚连接到AD652的第9引脚；C8051F020的第44引脚连接到AD652的第11引脚；C8051F020的第45引脚到第47引脚悬空；C8051F020 的第48引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U9的第2引脚；C8051F020的第49引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到UlO的第2引脚；C8051F020的第50引脚悬空； C8051F020的第51引脚连接到JP2的第2引脚；C8051F020的第52引脚连接到JP2的第1 引脚；C8051F020的第53引脚悬空；C8051F020的第54引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U6的第3引脚；C8051F020的第55引脚到第60引脚悬空；C8051F020的第61 引脚连接到U12的第9引脚；C8051F020的第62引脚连接到U12的第10引脚；C8051F020 的第63引脚接地；C8051F020的第64引脚接VCC ；C8051F020的第65引脚到第72引脚悬空；C8051F020的第73引脚连接到JP5的第8引脚；C8051F020的第74引脚连接到JP5的第7引脚；C8051F020的第75引脚连接到JP5的第6引脚；C8051F020的第76引脚连接到 JP5的第5引脚；C8051F020的第77引脚连接到JP5的第4引脚；C8051F020的第78引脚连接到JP5的第3引脚；C8051F020的第79引脚连接到JP5的第2引脚；C8051F020的第80 引脚连接到JP5的第1引脚；C8051F020的第81引脚连接到JP5的第10引脚；C8051F020 的第82引脚连接到JP5的第11引脚；C8051F020的第83引脚连接到JP5的第12引脚； C8051F020的第84引脚到第88引脚悬空；C8051F020的第89引脚接地；C8051F020的第90 引脚接VCC ；C8051F020的第91引脚到第100引脚悬空； 6附36 部分(U6):6N136的第1引脚悬空；6N136的第2引脚接VCC ；6N136的第3引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U5的第54引脚；6附36的第4引脚悬空；6附36的第5引脚连接到R36的一端，R36的另一端连接到U7的第3引脚；6附36的第6引脚连接到6N136的第8 引脚和D4的负极，D4的正极连接到JP3的第1引脚；6N136的第7引脚悬空；6N136的第8 引脚连接到6N136的第6引脚和D4的负极；TL072 部分(U7)TL072的第1引脚连接到R35、R37和C43的一端，R35的另一端连接到R34和C42 的一端，R37和C43的另一端连接到TL072的第2引脚，C42的另一端连接到C41的负端； TL072的第2引脚连接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引脚连接到R36 的一端，R36的另一端连接到U6的第5引脚；TL072的第4引脚连接到R38的另一端和C41 的负端；6附36的第5引脚连接到R34的一端，R34的另一端连接到R34和C42的另一端； TL072的第6引脚连接到TL072的第7引脚和U8的第1引脚；TL072的第7引脚连接到 TL072的第6引脚和U8的第1弓丨脚；TL072的第8引脚连接到D4的负极；DH4-20 部分(U8)DH4-20的第1引脚连接到U7的第6引脚和第7引脚；DH4-20的第2引脚连接到 PR17的一端，PR17的另一端连接到C41的负端；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6 的正极连接到D4的负极；ZDl的正极连接到D4的负极，C41的正端连接到D4的负极，C41 的一端连接到D4的负极，C40的一端连接到D4的负极，C40的另一端连接到R30、R31的一端和ZDl、C41的负极和R38、C42的另一端和U7的第4引脚，以及JP3的第2引脚，R30和 R31的另一端接隔离地，JP3的第3引脚接隔离地；[0024]P181 部分(U9)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U5的第48引脚；P181的第3引脚连接到R47的一端，R47的另一端连接到Ull的第3引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源；P181 部分(UlO)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到U5的第49引脚；P181的第3引脚连接到R49的一端，R49的另一端连接到Ull的第7引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源；UL2003A 部分(Ull)UL2003A的第1引脚接隔离地；UL2003A的第2引脚隔离地；UL2003A的第3引脚连接到R47的另一端，R47的一端连接到U9的第3引脚；UL2003A的第4、5、6引脚接隔离地；UL2003A的第7引脚连接到R49的另一端，R49的一端连接到UlO的第3引脚；UL2003A 的第8引脚接隔离地；UL2003A的第9引脚连接到+24V电源；UL2003A的第10引脚连接到 JP4的第3引脚；UL2003A的第11、12、13引脚连接到+24V电源；UL2003A的第14引脚连接到JP4的第2引脚；UL2003A的第15、16引脚连接到+24V电源；SP3232E 部分(U12) Clll的正端连接到SP3232E的第1引脚，负端连接到SP3232E的第3引脚；Cl 12的正端连接到SP3232E的第4引脚，负端连接到SP3232E的第5引脚；C113的一端连接到VCC 和SP3232E的第16引脚，另一端连接到SP3232E的第2引脚；Cl 14的一端接地和SP3232E 的第15引脚，另一端连接到SP3232E的第6引脚；SP3232E的第1引脚连接到Clll的正端； SP3232E的第2引脚连接到Cl 13的一端；SP3232E的第3引脚连接到Clll的负端；SP3232E 的第4引脚连接到C112的正端；SP3232E的第5引脚连接到C112的负端；SP3232E的第6 引脚连接到Cl 14的一端；SP3232E的第7引脚连接到JP6中DB9的第2引脚；SP3232E的第 8引脚连接到JP6中DB9的第3引脚；SP3232E的第9引脚连接到C8051F020的第61引脚； SP3232E的第10引脚连接到C8051F020的第62引脚；SP3232E的第11引脚接地；SP3232E 的第12引脚悬空；SP3232E的第13引脚接地；SP3232E的第14引脚悬空；SP3232E的第15 引脚接地和Cl 14的一端；SP3232E的第16引脚接VCC和Cl 13的一端JP6中DB9的第1引脚悬空JP6中DB9的第2引脚连接到SP3232E的第7引脚JP6中DB9的第3引脚连接到 SP3232E的第8引脚JP6中DB9的第4引脚悬空JP6中DB9的第5引脚接地;JP6中DB9 的第6引脚至第9引脚悬空；其中，本实用新型的电路上连接输入接口和输出接口来完成信号采集与数据输出，输入接口为传感器接口，输出接口为LCD显示输出接口、报警信号输出接口、RS232串行输出接口和4-20mA标准电流输出接口。本实用新型具有以下优点1、使用51单片机汇编语言编写软件，系统功能扩展方便；测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此测量精度高；采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁；具备高低限设定与报警功能；电磁流量变送器在满足现场显示的同时也可以通过RS232串行接口输出数据，还可以输出4 20mA标准电流信号供记录、调节和控制用，方便与外设互联。2、本电磁流量计变换器的体积小，成本低，功耗低，读写速度快，实现电磁流量的IXD实时显示与RS232串行接口数据输出及4 20mA标准电流输出，且抗干扰能力强，工作寿命长。
图1为本实用新型的电路原理图具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的技术解决方案。如图1所示，电磁流量计变换器包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、TO部分、 U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、Ull部分和U12部分，具体电路连接如下INA128 部分(Ul)INA128的第1引脚连接到Rll的一端；INA128的第2引脚连接到Cl、C3和Rl的一端，Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引脚；INA128的第3引脚连接到C2、R2 的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引脚；INA128的第4引脚连接到-12V电源；INA128的第5引脚悬空；INA128的第6引脚连接到C4、R3的一端和 U2的第5引脚；INA128的第7引脚连接到+12V电源；INA128的第8引脚连接到Rll的另一端；TL072 部分(U2)TL072的第1引脚连接到C7、R7的一端和U3的第3引脚；TL072的第2引脚连接到R6的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引脚连接到R5的一端； TL072的第4引脚连接到-12V电源；TL072的第5引脚连接到C5的一端和R3的另一端； TL072的第6引脚连接到C5的另一端和U2的第7引脚；TL072的第7引脚连接到C6的一端和U2的第6引脚，C6的另一端连接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072 的第8引脚连接到+12V电源；0P07 部分(U3)0P07的第1引脚悬空；0P07的第2引脚连接到0P07的第6引脚；0P07的第3引脚连接到R7、C7的一端和U2的第1引脚；0P07的第4引脚连接到-12V电源；0P07的第5 引脚悬空；0P07的第6引脚连接到R8的一端和0P07的第2引脚，R8的另一端连接到U4的第5、7、15和16引脚；0P07的第7引脚连接到+12V电源；0P07的第8引脚悬空；AD652 部分(U4)AD652的第1引脚连接到+12V电源；AD652的第2、3和4引脚悬空；AD652的第5 引脚连接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引脚；AD652的第6引脚悬空；AD652的第 7引脚连接到AD652的第5、15和16引脚；AD652的第8引脚连接到-12V电源；AD652的第 9引脚连接到U5的第43引脚；AD652的第10引脚连接到+12V电源；AD652的第11引脚连接到RlO的一端和U5的第44引脚，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引脚和第13引接地；AD652的第14引脚连接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端连接到 AD652的第5、7、15和16引脚；AD652的第15引脚连接到AD652的第5、7和16引脚；AD652 的第16引脚连接到AD652的第5、7和15引脚；C8051F020 部分(U5)[0047]C8051F020的第1引脚到第9引脚悬空；C8051F020的第10引脚接地；C8051F020 的第11引脚和第13引脚悬空；C8051F020的第13引脚接地；C8051F020的第14引脚到第 25引脚悬空；C8051F020的第26引脚连接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引脚连接到C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相连；C8051F020的第28引脚到第 36引脚悬空；C8051F020的第37引脚接VCC ；C8051F020的第38引脚接地；C8051F020的第 39引脚到第42引脚悬空；C8051F020的第43引脚连接到AD652的第9引脚；C8051F020的第44引脚连接到AD652的第11引脚；C8051F020的第45引脚到第47引脚悬空；C8051F020 的第48引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U9的第2引脚；C8051F020的第49引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到UlO的第2引脚；C8051F020的第50引脚悬空； C8051F020的第51引脚连接到JP2的第2引脚；C8051F020的第52引脚连接到JP2的第1 引脚；C8051F020的第53引脚悬空；C8051F020的第54引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U6的第3引脚；C8051F020的第55引脚到第60引脚悬空；C8051F020的第61 引脚连接到U12的第9引脚；C8051F020的第62引脚连接到U12的第10引脚；C8051F020 的第63引脚接地；C8051F020的第64引脚接VCC ；C8051F020的第65引脚到第72引脚悬空；C8051F020的第73引脚连接到JP5的第8引脚；C8051F020的第74引脚连接到JP5的第7引脚；C8051F020的第75引脚连接到JP5的第6引脚；C8051F020的第76引脚连接到 JP5的第5引脚；C8051F020的第77引脚连接到JP5的第4引脚；C8051F020的第78引脚连接到JP5的第3引脚；C8051F020的第79引脚连接到JP5的第2引脚；C8051F020的第80 引脚连接到JP5的第1引脚；C8051F020的第81引脚连接到JP5的第10引脚；C8051F020 的第82引脚连接到JP5的第11引脚；C8051F020的第83引脚连接到JP5的第12引脚； C8051F020的第84引脚到第88引脚悬空；C8051F020的第89引脚接地；C8051F020的第90 引脚接VCC ；C8051F020的第91引脚到第100引脚悬空；6N136部分(U6)6N136的第1引脚悬空；6N136的第2引脚接VCC ；6N136的第3引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U5的第M引脚；6附36的第4引脚悬空；6附36的第5引脚连接到R36的一端，R36的另一端连接到U7的第3引脚；6附36的第6引脚连接到6N136的第8 引脚和D4的负极，D4的正极连接到JP3的第1引脚；6N136的第7引脚悬空；6N136的第8 引脚连接到6N136的第6引脚和D4的负极；TL072 部分(U7)TL072的第1引脚连接到R!35、R37和C43的一端，R!35的另一端连接到RM和C42 的一端，R37和C43的另一端连接到TL072的第2引脚，C42的另一端连接到C41的负端； TL072的第2引脚连接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引脚连接到R36 的一端，R36的另一端连接到U6的第5引脚；TL072的第4引脚连接到R38的另一端和C41 的负端；6附36的第5引脚连接到R34的一端，R34的另一端连接到R34和C42的另一端； TL072的第6引脚连接到TL072的第7引脚和U8的第1引脚；TL072的第7引脚连接到 TL072的第6引脚和U8的第1引脚；TL072的第8引脚连接到D4的负极；DH4-20 部分(U8)DH4-20的第1引脚连接到U7的第6引脚和第7引脚；DH4-20的第2引脚连接到 PR17的一端，的另一端连接到C41的负端；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6 的正极连接到D4的负极；ZDl的正极连接到D4的负极，C41的正端连接到D4的负极，C41的一端连接到D4的负极，C40的一端连接到D4的负极，C40的另一端连接到R30、R31的一端和ZDU C41的负极和R38、C42的另一端和U7的第4引脚，以及JP3的第2引脚，R30和 R31的另一端接隔离地，JP3的第3引脚接隔离地；P181 部分(U9)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U5的第48引脚；P181的第3引脚连接到R47的一端，R47的另一端连接到Ull的第3引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源；P181 部分(UlO)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到U5的第49引脚；P181的第3引脚连接到R49的一端，R49的另一端连接到Ull的第7引脚；P181的第4引脚连接到+12V电源；UL2003A 部分(Ull)UL2003A的第1引脚接隔离地；UL2003A的第2引脚隔离地；UL2003A的第3引脚连接到R47的另一端，R47的一端连接到U9的第3引脚；UL2003A的第4、5、6引脚接隔离地；UL2003A的第7引脚连接到R49的另一端，R49的一端连接到UlO的第3引脚；UL2003A 的第8引脚接隔离地；UL2003A的第9引脚连接到+24V电源；UL2003A的第10引脚连接到 JP4的第3引脚；UL2003A的第11、12、13引脚连接到+24V电源；UL2003A的第14引脚连接到JP4的第2引脚；UL2003A的第15、16引脚连接到+24V电源；SP3232E 部分(U12)Clll的正端连接到SP3232E的第1引脚，负端连接到SP3232E的第3引脚；C112的正端连接到SP3232E的第4引脚，负端连接到SP3232E的第5引脚；C113的一端连接到VCC 和SP3232E的第16引脚，另一端连接到SP3232E的第2引脚；C114的一端接地和SP3232E 的第15引脚，另一端连接到SP3232E的第6引脚；SP3232E的第1引脚连接到Clll的正端； SP3232E的第2引脚连接到Cl 13的一端；SP3232E的第3引脚连接到Clll的负端；SP3232E 的第4引脚连接到C112的正端；SP3232E的第5引脚连接到C112的负端；SP3232E的第6 引脚连接到Cl 14的一端；SP3232E的第7引脚连接到JP6中DB9的第2引脚；SP3232E的第 8引脚连接到JP6中DB9的第3引脚；SP3232E的第9引脚连接到C8051F020的第61引脚； SP3232E的第10引脚连接到C8051F020的第62引脚；SP3232E的第11引脚接地；SP3232E 的第12引脚悬空；SP3232E的第13引脚接地；SP3232E的第14引脚悬空；SP3232E的第15 引脚接地和Cl 14的一端；SP3232E的第16引脚接VCC和Cl 13的一端JP6中DB9的第1引脚悬空JP6中DB9的第2引脚连接到SP3232E的第7引脚JP6中DB9的第3引脚连接到 SP3232E的第8引脚JP6中DB9的第4引脚悬空JP6中DB9的第5引脚接地;JP6中DB9 的第6引脚至第9引脚悬空；产品开发与运行环境说明本软件使用51单片机汇编语言编写，JTAG仿真器调试通过，使用的MCU芯片型号为 C8051F020。产品运行环境流量测量应用场所。
权利要求1.一种RS232接口电磁流量计变换器，其特征在于通过电磁流量传感器采集流量信号，通过INAU8仪表专用放大器对流量信号放大，TL072和0P07运算放大器组成的调理电路进行信号放大与调理，然后由AD652电压频率转换器将放大调理后的流量信号进行电压频率转换，然后将输出的频率信号传输给C8051F020单片机进行信号处理，C8051F020单片机输出流量频率数据经过快速光电耦合器给信号放大与调理电路，并转换为电压信号，经过DH4-20电压电流变换器转换为标准的4-20mA电流信号输出，C8051F020单片机同时将所测量的流量数据输出到LCD实现流量实时显示，也可以通过RS232串行接口输出，当所测量的实时流量值超过设定的流量高、低限时，输出高、低限报警信号，通过光耦隔离，达林顿驱动后输出给报警执行器件进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种RS232接口电磁流量计变换器，其特征是电路包括Ul 部分、U2部分、U3部分、U4部分、TO部分、TO部分、U7部分、U8部分、U9部分、UlO部分、Ull 部分和U12部分，Ul部分、U2部分和U3部分相互连接构成电磁流量传感器的信号调理与放大电路，U4部分为电压频率转换电路，U5部分为电磁流量计变换器的核心部分，主要由 C8051F020单片机芯片构成，完成信号的输入处理与显示、控制输出，U6部分为快速光电耦合器，完成输入与输出信号的隔离，U7部分为放大电路，实现电流信号的放大，U8部分为电压电流转换电路，实现输入电压到输出电流的转换，U9部分和UlO部分构成控制输入与输出信号的隔离，Ull部分为输出信号的放大驱动电路，U12部分实现RS232串行接口输出； 其中，具体电路连接如下INA128 部分(Ul)INA128的第1引脚连接到Rll的一端；INA128的第2引脚连接到C1、C3和Rl的一端， Cl的另一端接地，Rl的另一端接JPl的第1引脚；INA128的第3引脚连接到C2、R2的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JPl的第3引脚；INA128的第4引脚连接到-12V电源；INA128的第5引脚悬空；INA128的第6引脚连接到C4、R3的一端和U2的第 5引脚；INA128的第7引脚连接到+12V电源；INA128的第8引脚连接到Rll的另一端；TL072 部分(U2)TL072的第1引脚连接到C7、R7的一端和U3的第3引脚；TL072的第2引脚连接到R6 的一端和R7、C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引脚连接到R5的一端；TL072的第4引脚连接到-12V电源；TL072的第5引脚连接到C5的一端和R3的另一端；TL072的第 6引脚连接到C5的另一端和U2的第7引脚；TL072的第7引脚连接到C6的一端和U2的第 6引脚，C6的另一端连接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072的第8引脚连接到+12V电源；0P07 部分(U3)0P07的第1引脚悬空；0P07的第2引脚连接到0P07的第6引脚；0P07的第3引脚连接到R7、C7的一端和U2的第1引脚；0P07的第4引脚连接到-12V电源；0P07的第5引脚悬空；0P07的第6引脚连接到R8的一端和0P07的第2引脚，R8的另一端连接到U4的第 5、7、15和16引脚；0P07的第7引脚连接到+12V电源；0P07的第8引脚悬空；AD652 部分(U4)AD652的第1引脚连接到+12V电源；AD652的第2、3和4引脚悬空；AD652的第5引脚连接到R8的另一端和AD652的第7、15和16引脚；AD652的第6引脚悬空；AD652的第7引脚连接到AD652的第5、15和16引脚；AD652的第8引脚连接到-12V电源；AD652的第9 引脚连接到U5的第43引脚；AD652的第10引脚连接到+12V电源；AD652的第11引脚连接到RlO的一端和U5的第44引脚，RlO的另一端接VCC ；AD652的第12引脚和第13引接地；AD652的第14引脚连接到Cll的一端，Cll的另一端接R9的一端，R9的另一端连接到 AD652的第5、7、15和16引脚；AD652的第15引脚连接到AD652的第5、7和16引脚；AD652 的第16引脚连接到AD652的第5、7和15引脚； C8051F020 部分(U5)C8051F020的第1引脚到第9引脚悬空；C8051F020的第10引脚接地；C8051F020的第 11引脚和第13引脚悬空；C8051F020的第13引脚接地；C8051F020的第14引脚到第25引脚悬空；C8051F020的第26引脚连接到C19和Yl的一端；C8051F020的第27引脚连接到 C20和Yl的另一端，C19的另一端和C20的另一端相连；C8051F020的第28引脚到第36引脚悬空；C8051F020的第37引脚接VCC ；C8051F020的第38引脚接地；C8051F020的第39 引脚到第42引脚悬空；C8051F020的第43引脚连接到AD652的第9引脚；C8051F020的第 44引脚连接到AD652的第11引脚；C8051F020的第45引脚到第47引脚悬空；C8051F020 的第48引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U9的第2引脚；C8051F020的第49引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到UlO的第2引脚；C8051F020的第50引脚悬空； C8051F020的第51引脚连接到JP2的第2引脚；C8051F020的第52引脚连接到JP2的第1 引脚；C8051F020的第53引脚悬空；C8051F020的第54引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U6的第3引脚；C8051F020的第55引脚到第60引脚悬空；C8051F020的第61 引脚连接到U12的第9引脚；C8051F020的第62引脚连接到U12的第10引脚；C8051F020 的第63引脚接地；C8051F020的第64引脚接VCC ；C8051F020的第65引脚到第72引脚悬空；C8051F020的第73引脚连接到JP5的第8引脚；C8051F020的第74引脚连接到JP5的第7引脚；C8051F020的第75引脚连接到JP5的第6引脚；C8051F020的第76引脚连接到 JP5的第5引脚；C8051F020的第77引脚连接到JP5的第4引脚；C8051F020的第78引脚连接到JP5的第3引脚；C8051F020的第79引脚连接到JP5的第2引脚；C8051F020的第80 引脚连接到JP5的第1引脚；C8051F020的第81引脚连接到JP5的第10引脚；C8051F020 的第82引脚连接到JP5的第11引脚；C8051F020的第83引脚连接到JP5的第12引脚； C8051F020的第84引脚到第88引脚悬空；C8051F020的第89引脚接地；C8051F020的第90 引脚接VCC ；C8051F020的第91引脚到第100引脚悬空； 6N136 部分(U6)6N136的第1引脚悬空；6N136的第2引脚接VCC ；6N136的第3引脚连接到R41的一端，R41的另一端连接到U5的第54引脚；6N136的第4引脚悬空；6N136的第5引脚连接到 R36的一端，R36的另一端连接到U7的第3引脚；6附36的第6引脚连接到6N136的第8引脚和D4的负极，D4的正极连接到JP3的第1引脚；6N136的第7引脚悬空；6N136的第8引脚连接到6N136的第6引脚和D4的负极； TL072 部分(U7)TL072的第1引脚连接到R35、R37和C43的一端，R35的另一端连接到RM和C42的一端，R37和C43的另一端连接到TL072的第2引脚，C42的另一端连接到C41的负端；TL072 的第2引脚连接到R38的一端和R37和C43的另一端；TL072的第3引脚连接到R36的一端，R36的另一端连接到U6的第5引脚；TL072的第4引脚连接到R38的另一端和C41的负端；6附36的第5引脚连接到R34的一端，R34的另一端连接到R34和C42的另一端；TL072 的第6引脚连接到TL072的第7引脚和U8的第1引脚；TL072的第7引脚连接到TL072的第6引脚和U8的第1弓丨脚；TL072的第8引脚连接到D4的负极； DH4-20 部分(U8)DH4-20的第1引脚连接到U7的第6引脚和第7引脚；DH4-20的第2引脚连接到PR17 的一端，PR17的另一端连接到C41的负端；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6的正极连接到D4的负 极；ZDl的正极连接到D4的负极，C41的正端连接到D4的负极，C41的一端连接到D4的负极，C40的一端连接到D4的负极，C40的另一端连接到R30、R31的一端和 ZDUC41的负极和R38、C42的另一端和U7的第4引脚，以及JP3的第2引脚，R30和R31的另一端接隔离地，JP3的第3引脚接隔离地； P181 部分(U9)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R46的一端，R46的另一端连接到U5 的第48引脚；P181的第3引脚连接到R47的一端，R47的另一端连接到Ull的第3引脚； P181的第4引脚连接到+12V电源； P181 部分(UlO)P181的第1引脚接VCC ；P181的第2引脚连接到R48的一端，R48的另一端连接到U5 的第49引脚；P181的第3引脚连接到R49的一端，R49的另一端连接到Ull的第7引脚； P181的第4引脚连接到+12V电源； UL2003A 部分(Ull)UL2003A的第1引脚接隔离地；UL2003A的第2引脚隔离地；UL2003A的第3引脚连接到R47的另一端，R47的一端连接到U9的第3引脚；UL2003A的第4、5、6引脚接隔离地； UL2003A的第7引脚连接到R49的另一端，R49的一端连接到UlO的第3引脚；UL2003A的第8引脚接隔离地；UL2003A的第9引脚连接到+24V电源；UL2003A的第10引脚连接到JP4 的第3引脚；UL2003A的第11、12、13引脚连接到+24V电源；UL2003A的第14引脚连接到 JP4的第2引脚；UL2003A的第15、16引脚连接到+24V电源； SP3232E 部分(U12)Clll的正端连接到SP3232E的第1引脚，负端连接到SP3232E的第3引脚；C112的正端连接到SP3232E的第4引脚，负端连接到SP3232E的第5引脚；C113的一端连接到VCC和 SP3232E的第16引脚，另一端连接到SP3232E的第2引脚；Cl 14的一端接地和SP3232E的第15引脚，另一端连接到SP3232E的第6引脚；SP3232E的第1引脚连接到Clll的正端； SP3232E的第2引脚连接到Cl 13的一端；SP3232E的第3引脚连接到Clll的负端；SP3232E 的第4引脚连接到C112的正端；SP3232E的第5引脚连接到C112的负端；SP3232E的第6 引脚连接到Cl 14的一端；SP3232E的第7引脚连接到JP6中DB9的第2引脚；SP3232E的第 8引脚连接到JP6中DB9的第3引脚；SP3232E的第9引脚连接到C8051F020的第61引脚； SP3232E的第10引脚连接到C8051F020的第62引脚；SP3232E的第11引脚接地；SP3232E 的第12引脚悬空；SP3232E的第13引脚接地；SP3232E的第14引脚悬空；SP3232E的第15 引脚接地和Cl 14的一端；SP3232E的第16引脚接VCC和Cl 13的一端JP6中DB9的第1引脚悬空JP6中DB9的第2引脚连接到SP3232E的第7引脚JP6中DB9的第3引脚连接到SP3232E的第8引脚JP6中DB9的第4引脚悬空JP6中DB9的第5引脚接地;JP6中DB9 的第6引脚至第9引脚悬空。
专利摘要本实用新型公开了一种RS232接口电磁流量计变换器，通过单片机采集从电磁流量传感器输入接口传送的流量信号，经过信号调理、放大与运算，获得流量数据，将获得的数据与设置数据进行比对，输出高、低限报警信号，根据实时流量的变化输出流量数据由LCD显示的同时还可以由RS232串行接口输出，并通过4-20mA标准电流输出接口输出。本电磁流量计变换器的体积小，成本低，功耗低，读写速度快，且抗干扰能力强，工作寿命长。
文档编号G01F1/60GK202109944SQ20112007968
公开日2012年1月11日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者朱全银, 王红艳 申请人:淮阴工学院