一种变送器的输出诊断控制电路和变送器的制作方法

本发明涉及变送器，尤其涉及一种变送器的输出诊断控制电路和变送器。

背景技术：

1、近来年，随着石油、化工、机械行业的发展，工业仪表已经不单单只需满足功能需求，还需满足安全需求，工业仪表的功能安全设计已成为目前国内仪表制造商不断追求的目标。工业仪表功能是测量现场温度、压力等信号，线性转换为4～20ma电流信号送至后端安全系统。工业现场仪表的安全系统包括包含变送器的输出诊断控制电路。输出诊断控制电路通过检测4～20ma输出电流大小，来判断现场测量信号或者工业仪表内部有无故障，以达到及时检修、安全停车等目的。

2、现有的变送器输出诊断控制电路往往将4-20ma电流区间定义为正常信号范围，将小于等于3.6ma或者大于等于21.5ma电流作为故障电流。当变送器的输出诊断控制电路检测到故障电流时，触发报警信号，通过控制单元发出停车动作或者进行检修的报警。

3、现有的变送器的输出诊断控制电路不能及时检测到故障信号，难以输出故障电流，无法确保安全系统能及时检修。

技术实现思路

1、本发明提供了一种变送器的输出诊断控制电路和变送器，变送器的输出诊断控制电路可以实现对变送器故障的快速检测，并安全地输出故障电流，从而有助于确保安全系统能够及时检修。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种变送器的输出诊断控制电路，包括：电源限流电路，电源限流电路包括第一端和第二端，电源限流电路的第一端和第二端分别连接第一接线端和dc/dc模块的输入端，dc/dc模块的输出端输出电源为变送器供电；电源控制电路，电源控制电路包括控制端、第一端和第二端，电源控制电路的第一端和第二端分别连接电源限流电路的第一端和第二端；电源控制电路用于根据控制端输入的第一控制信号控制电源限流电路的旁路与否；输出控制电路，输出控制电路的控制端用于输入第一控制信号，输出控制电路用于根据第一控制信号控制输出的调节电流；电流输出电路，电流输出电路包括控制端和输入端，电流输出电路的输入端与输出控制电路的输出端连接，并根据控制端接收的与测量信号对应的第二控制信号，生成变送器的输出电流。

3、可选的，还包括电源监控电路，电源监控电路的输入端与dc/dc模块的输出端连接，电源监控电路的输出端与电源控制电路的控制端以及输出控制电路的控制端连接，用于在dc/dc模块输出的电源异常时，控制电源控制电路以及输出控制电路关断。

4、可选的，还包括控制模块、v/i转换电路和采样电路；控制模块的控制信号输出端与v/i转换电路的输入端连接，v/i转换电路的输出端与电流输出电路的控制端连接；v/i转换电路用于将电压信号转换为电流信号，以向电流输出电路输出第二控制信号；采样电路连接于电流输出电路和第二接线端之间，采样电路的输出端与控制模块连接，用于采集输出电流；其中，第一接线端作为电源输入正极，第二接线端作为电源输入负极。

5、可选的，还包括复位锁存电路和与门电路；复位锁存电路与控制模块的复位端连接，用于检测控制模块的复位端的跳变信号，并锁存为固定电平；与门电路的第一输入端与复位锁存电路的输出端连接，与门电路的第二输入端与控制模块的第二控制信号输出端连接，与门电路的输出端与电源控制电路的控制端以及输出控制电路的控制端连接。

6、可选的，电源限流电路包括第一电阻、第二电阻、稳压管和第一三极管；第一三极管的集电极连接第一接线端，第二电阻的第一端连接第一接线端，第二电阻的第二端连接第一三极管的基极和稳压管的阴极，稳压管的参考信号极连接第一三极管的发射极和第一电阻的第一端，稳压管的阳极和第一电阻的第二端连接至dc/dc模块的输入端。

7、可选的，电源控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二三极管和第一mos管；第一mos管的第一极和第二极分别连接电源限流电路的第一端和第二端；第三电阻的第一端连接第一mos管的第一极，第三电阻的第二端连接第一mos管的栅极；第四电阻的第一端连接第一mos管的栅极，所第四电阻的第二端连接第二三极管的集电极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极连接电源控制电路的控制端；第五电阻的第一端连接第二三极管的基极，第五电阻的第二端连接第一接线端。

8、可选的，输出控制电路包括第六电阻、第七电阻、第三三极管和第二mos管第六电阻的第一端以及第二mos管的第一极连接第一接线端，第六电阻的第二端连接第二mos管的栅极，第二mos管的第二极连接电流输出电路的输入端；第七电阻的第一端连接第二mos管的栅极，第七电阻的第二端连接第三三极管的集电极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极连接输出控制电路的控制端。

9、可选的，电流输出电路包括第四三极管和第八电阻；第四三极管的基极连接电流输出电路的控制端，第四三极管的集电极连接输出控制电路的输出端，第八电阻的第一端连接第四三极管的发射极并接地，第八电阻的第二端连接电流输出电路的输出端。

10、可选的，采样电路包括第九电阻，第九电阻的第一端连接电流输出电路的输出端，第九电阻的第二端连接第二接线端。

11、第二方面，本发明实施例还提供了一种变送器，变送器包括第一方面提供的变送器的输出诊断控制电路。

12、本发明实施例提供的变送器的输出诊断控制电路，包括电源限流电路、电源控制电路、输出控制电路和电流输出电路。通过输出控制电路输入的第一控制信号可以控制输出的调节电流；通过电流输出电路控制端接收的与测量信号对应的第二控制信号，可以生成变送器的输出电流，通过检测变送器的输出电流，可以实现对变送器故障的快速检测，并安全地输出故障电流，从而有助于确保安全系统能够及时检修。

13、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种变送器的输出诊断控制电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括电源监控电路，所述电源监控电路的输入端与所述dc/dc模块的输出端连接，所述电源监控电路的输出端与所述电源控制电路的控制端以及所述输出控制电路的控制端连接，用于在所述dc/dc模块输出的电源异常时，控制所述电源控制电路以及所述输出控制电路关断。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括控制模块、v/i转换电路和采样电路；

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括复位锁存电路和与门电路；

5.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电源限流电路包括第一电阻、第二电阻、稳压管和第一三极管；

6.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电源控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二三极管和第一mos管；

7.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述输出控制电路包括第六电阻、第七电阻、第三三极管和第二mos管

8.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电流输出电路包括第四三极管和第八电阻；

9.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述采样电路包括第九电阻，所述第九电阻的第一端连接所述电流输出电路的输出端，所述第九电阻的第二端连接所述第二接线端。

10.一种变送器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的变送器的输出诊断控制电路。

技术总结
本发明公开了一种变送器的输出诊断控制电路和变送器，变送器的输出诊断控制电路包括：电源限流电路，电源限流电路的第一端和第二端分别连接第一接线端和DC/DC模块的输入端，DC/DC模块的输出端输出电源为变送器供电；电源控制电路用于根据控制端输入的第一控制信号控制电源限流电路的旁路与否；输出控制电路用于根据第一控制信号控制输出的调节电流；电流输出电路的输入端与输出控制电路的输出端连接，并根据控制端接收的与测量信号对应的第二控制信号，生成变送器的输出电流。本发明可以实现对变送器故障的快速检测，并安全地输出故障电流，从而有助于确保安全系统能够及时检修。

技术研发人员：董健,王林,陈凯,赵星
受保护的技术使用者：南京优倍电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12