专利名称：传感器的测量转换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器的信号采集测量技术领域，特别涉及传感器的测量转换电路。
背景技术：
目前，采集电流传感器信号通用的方式是在传感器供电回路中串联一种采样电阻，把电流信号转换成电压信号，通过模数转换器转换成数字信号，然后进行后期处理。传感器的种类很多，但传感器的电流信号接口主要为2线制和4线制方式。由于传统的电流采集电路只能单独对4线制电流传感器或者2线制电流传感器的固定通道进行信号采集，通常2线和4线传感器组合均无法满足现场电路的通道组合要求，而更改传感器的接线方法又存在很大的安全隐患，给用户带来了不便。譬如，将2线制传感器更改为4线制传感器时，终端用户通常很难做到对2线制传感器进行过流保护，而导致传感器损坏。有鉴于此，本实用新型提供一种在固定的输入端子上面实现2线制或4线制电流传感器输入信号的自由切换测量转换电路。
发明内容鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种传感器的测量转换电路，以解决现有技术中电流传感器的接口多样性，不同接口的传感器更换不便的问题。为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案—种传感器的测量转换电路，所述传感器为二线制或四线制传感器，所述测量转换电路包括限流电路、选通单元、采样电阻和模数转换单元；所述选通单元分别与传感器的第一端、限流电路、采样电阻的第一端和地连接，所述传感器的第二端与采样电阻的第二端连接；所述模数转换单元并接在采样电路的两端；其中，所述传感器为二线制传感器时，所述选通单元用于导通限流电路、传感器、采样电阻和地之间的供电回路；所述传感器为四线制传感器时，所述选通单元用于导通传感器与采样电阻的供电回路。所述的传感器的测量转换电路，其中，所述选通单元为双刀双掷开关，其中，所述双刀双掷开关的双掷头分别与传感器的第一端和采样电阻的第一端连接。所述的传感器的测量转换电路，其中，所述选通单元为继电器或者电子开关。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为在电路采用二线制传感器时，通过选通单元导通限流电路、传感器、采样电阻和地之间的供电回路；在电路采用四线制传感器时，选通单元导通传感器与采样电阻的供电回路，从而实现2线制和4线制传感器输入端子动态的复用，使用户能够对传感器进行灵活的配置，避免因传感器的种类搭配而更改电路设计，并且在切换2线制电流传感器时，测量转换电路中带有保护电路，能够避免因用户错误操作，导致传感器、线路故障等引起的设备损坏。
[0011]图1为本实用新型实施例提供的测量转换电路结构框图。图2为本实用新型实施例提供的测量转换电路原理图。图3为本实用新型实施例提供2线制传感器的测量转换电路中选通单元导通的电路示意图。图4为本实用新型实施例提供4线制传感器的测量转换电路中选通单元导通的电路示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种传感器的测量转换电路，采用选择导通的形式通过动态的接通和断开相关的电路，在固定的输入端子上面实现2线制或4线制电流传感器输入信号的自由切换，从而用户可在有限的通道数目内，实现电流传感器的任意组合。同时，本实用新型还对2线制传感器的工作电源提供各种保护，防止由于用户错误操作导致设备损坏。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1，本实用新型实施例提供的传感器的测量转换电路包括传感器11、限流电路12、选通单元13、采样电阻Rl和模数转换单元14。所述选通单元13分别与传感器 11的第一端、限流电路12、采样电阻Rl的第一端和地连接，所述传感器11的第二端与采样电阻Rl的第二端连接。所述模数转换单元14并接在采样电阻Rl的两端，用于对采样电阻Rl两端的信号进行模数转换，其中，采样电阻Rl第一端的信号为正电压信号ADC+，采样电阻Rl的第二端的信号为负电压信号ADC-。本实用新型实施例中，所述传感器11为二线制或四线制传感器，当传感器采用二线制传感器时，所述选通单元13用于导通限流电路12、传感器11、采样电阻Rl和地之间的供电回路，当传感器采用四线制传感器时，所述选通单元13用于导通传感器11与采样电阻 Rl的供电回路。其中，所述选通单元13为双刀双掷开关、继电器、电子开关或者机械开关。本实施例优选为双刀双掷开关，如图2所示。所述双刀双掷开关的双掷头分别与传感器11的第一端和采样电阻Rl的第一端连接，双刀双掷开关的选择端，用于根据传感器的类型选择导通电源测的四个接线端子1、2、3、4。以下以二线制传感器11和四线制传感器11为应用实施例对双刀双掷开关的选择导通方式进行详细说明请一并参阅图2和图3，当设备采用二线制传感器11时，双刀双掷开关接收到的输入信号为2线制电流传感器信号，则双刀双掷开关选择导通2、4这两个接线端子，此时，24V 的供电电源VCC通过限流电路12后，沿着图3虚线所示的路径进入传感器11，并给传感器 11供电，传感器11产生对应的电流信号通过采样电阻Rl后接入电源负端，从而构成一个完整的回路，此时通过测量采样电阻Rl上的电压便能换算出电流的大小。当传感器11发生故障时(例如短路)，可通过所述限流电路12对二线制传感器11 进行保护，从而可以有效避免因电流过大而产成的设备损坏和安全事故。[0024]请一并参阅图2和图4，当设备采用四线制传感器时，双刀双掷开关接收到的输入信号为四线制电流传感器信号，双刀双掷开关选择导通1、3这两个端子，此时，传感器11的信号电流从传感器的第一端流出，沿着图4中虚线所示的路径，通过采样电阻Rl后，从传感器11的第二端进入传感器，从而构成一个完整的电流回路，此时通过测量采样电阻Rl上的电压便能换算出电流的大小。可见，本实用新型在同一对输入端子上面实现了 2线和4线制电流传感器的信号的切换，以及2线制电流传感器的供电和保护，解决工业现场电流传感器的接口多样性，导致不同接口的传感器更换不方便的难题，降低用户在使用过程中的技术要求。应当说明的是，本实用新型实施例提供的测量转换电路，还可用于二线制或者四线制的变送器的测量，使用户能更灵活的配置变送器，给用户的操作带了方便。综上所述，本实用新型实现了 2线制和4线制传感器输入端子动态的复用，使用户能够对传感器进行灵活的配置，避免了因传感器的种类搭配而更改电路设计，并且在切换2 制线电流传感器时，测量转换电路中带有限流电路，避免了因用户错误操作，导致传感器、 线路故障等引起的设备损坏。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种传感器的测量转换电路，所述传感器为二线制或四线制传感器，其特征在于，所述测量转换电路包括限流电路、选通单元、采样电阻和模数转换单元；所述选通单元分别与传感器的第一端、限流电路、采样电阻的第一端和地连接，所述传感器的第二端与采样电阻的第二端连接；所述模数转换单元并接在采样电路的两端；其中，所述传感器为二线制传感器时，所述选通单元用于导通限流电路、传感器、采样电阻和地之间的供电回路；所述传感器为四线制传感器时，所述选通单元用于导通传感器与采样电阻的供电回路。
2.根据权利要求1所述的传感器的测量转换电路，其特征在于，所述选通单元为双刀双掷开关，其中，所述双刀双掷开关的双掷头分别与传感器的第一端和采样电阻的第一端连接。
3.根据权利要求1所述的传感器的测量转换电路，其特征在于，所述选通单元为继电器或者电子开关。
专利摘要本实用新型公开了一种传感器的测量转换电路，传感器为二线制或四线制传感器，测量转换电路包括限流电路、选通单元、采样电阻和模数转换单元；所述选通单元分别与传感器的第一端、限流电路、采样电阻的第一端和地连接，传感器的第二端与采样电阻的第二端连接；模数转换单元并接在采样电路的两端；其中，传感器为二线制传感器时，选通单元用于导通限流电路、传感器、采样电阻和地之间的供电回路；传感器为四线制传感器时，选通单元用于导通传感器与采样电阻的供电回路。本实用新型实现了2线制和4线制传感器输入端子动态的复用，使用户能够对传感器进行灵活的配置，避免因用户错误操作，导致传感器、线路故障等引起的设备损坏。
文档编号G01R15/00GK202153236SQ201120250709
公开日2012年2月29日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者胡远超 申请人:深圳市亿维自动化技术有限公司