一種變送器電流平均值電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種變送器信號(hào)處理電路，尤其是一種變送器電流平均值電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在很多情況下，同一參數(shù)測(cè)量的結(jié)果需要使用多點(diǎn)測(cè)量值的平均值。當(dāng)測(cè)量系統(tǒng) 的傳感器輸入通道數(shù)量不夠，特別是測(cè)量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初是使用單個(gè)參數(shù)測(cè)量變送器進(jìn)行 參數(shù)測(cè)量與變送，需要增加參數(shù)測(cè)量變送器的數(shù)量，改成使用多點(diǎn)測(cè)量值的平均值方案時(shí)， 測(cè)量系統(tǒng)將面臨需要重新設(shè)計(jì)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是為多點(diǎn)測(cè)量值的平均值計(jì)算提供一種解決方案，即能夠自動(dòng) 判斷計(jì)算多個(gè)變送器電流的平均值并輸出的電路。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供由模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元、輸入信號(hào)比較 單元、邏輯控制單元、電流平均值放大變送單元組成。
[0005] 所述模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元包括多路開(kāi)關(guān)分流支路1 一 4 ;所述多路開(kāi)關(guān)分流 支路1 一 4各設(shè)有1個(gè)電流輸入端，多路開(kāi)關(guān)分流支路1 一 4的電流輸入端分別輸入電流 Il 一 14 ;所述模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元還設(shè)有分流輸出端。
[0006] 所述多路開(kāi)關(guān)分流支路1由取樣電阻RU多路開(kāi)關(guān)Ul以及分流電阻R11、分流電 阻R12、分流電阻R13、分流電阻R14組成；取樣電阻Rl串聯(lián)在輸入電流Il回路中，其輸入 電流Il流出端連接至公共地；取樣電阻Rl的輸入電流Il流入端設(shè)為取樣電壓輸出端Vl ; 多路開(kāi)關(guān)Ul包括有公共端X和4個(gè)通道端XO - X3,通斷選擇控制端A、B，以及使能控制端 INH ;分流電阻Rl 1、分流電阻Rl2、分流電阻Rl3、分流電阻R14的一端分別連接至Ul的4個(gè) 通道端XO - X3,另外一端并聯(lián)至分流輸出端；Ul的公共端X連接至取樣電阻Rl的輸入電 流Il流入端。
[0007] 所述多路開(kāi)關(guān)分流支路2由取樣電阻R2、多路開(kāi)關(guān)U2以及分流電阻R21、分流電 阻R22、分流電阻R23、分流電阻R24組成；多路開(kāi)關(guān)分流支路3由取樣電阻R3、多路開(kāi)關(guān)U3 以及分流電阻R31、分流電阻R32、分流電阻R33、分流電阻R34組成；多路開(kāi)關(guān)分流支路4由 取樣電阻R4、多路開(kāi)關(guān)U4以及分流電阻R41、分流電阻R42、分流電阻R43、分流電阻R44組 成；多路開(kāi)關(guān)分流支路2 - 4的結(jié)構(gòu)與多路開(kāi)關(guān)分流支路1相同；所述取樣電阻R2的輸入 電流12流入端設(shè)為取樣電壓輸出端V2 ;所述取樣電阻R3的輸入電流13流入端設(shè)為取樣 電壓輸出端V3 ;所述取樣電阻R4的輸入電流14流入端設(shè)為取樣電壓輸出端V4。
[0008] 所述多路開(kāi)關(guān)Ul - U4均設(shè)有通斷選擇控制端B、A和使能控制端INH。
[0009] 所述模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元還包括有電阻RO ;電阻RO的兩端分別連接至分流 輸出端和公共地。
[0010] 所述輸入信號(hào)比較單元由4個(gè)比較器CAl - CA4和電位器RWl組成；電位器RWl 的滑動(dòng)端為比較電壓閾值端VREF，比較電壓閾值端VREF連接至所有4個(gè)比較器CAl - CA4 的負(fù)輸入端；比較器CAl - CA4的正輸入端分別連接至取樣電壓Vl - V4,輸出端輸出開(kāi)關(guān) 控制信號(hào)SWl - SW4。
[0011] 所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SWl - SW4分別連接至多路開(kāi)關(guān)Ul - U4的使能控制端INH。
[0012] 所述邏輯控制單元為組合邏輯電路，輸入是開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SWl - SW4,輸出多路開(kāi) 關(guān)控制信號(hào)S2、S1。
[0013] 所述多路開(kāi)關(guān)Ul - U4的通斷選擇控制端B并聯(lián)后連接至多路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)S2， 通斷選擇控制端A并聯(lián)后連接至多路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Sl。
[0014] 所述電流平均值放大變送單元由電流變送器UOl和三極管VOl、電容COl組成。
[0015] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：需要計(jì)算平均值的變送器電流數(shù)量， 可以是所述電路最大輸入端子數(shù)量之內(nèi)的任意值；需要計(jì)算平均值的多個(gè)變送器電流，可 以任意選擇輸入端接入；所述電路能夠直接輸出多個(gè)變送器電流的平均值；當(dāng)有輸入變送 器電流環(huán)路開(kāi)路時(shí)，所述電路能夠自動(dòng)計(jì)算剩余有效工作的變送器電流的平均值并輸出。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017] 圖2為模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元。
[0018] 圖3為輸入信號(hào)比較單元。
[0019] 圖4為邏輯控制單元。
[0020] 圖5為電流平均值放大變送單元。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施 方式不限于此。
[0022] 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，一種變送器電流平均值電路，由模擬開(kāi)關(guān)電 流平均值單元、輸入信號(hào)比較單元、邏輯控制單元、電流平均值放大變送單元組成。
[0023] 模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元如圖2所示。
[0024] 模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元設(shè)有分流輸出端，包括4條結(jié)構(gòu)與參數(shù)相同的多路開(kāi)關(guān) 分流支路1 一 4,每條多路開(kāi)關(guān)分流支路設(shè)有1個(gè)電流輸入端，每個(gè)電流輸入端都可以接入 1個(gè)變送器電流環(huán)路。
[0025] 多路開(kāi)關(guān)分流支路1由取樣電阻R1、多路開(kāi)關(guān)Ul以及分流電阻R11、R12、R13、R14 組成。
[0026] 取樣電阻Rl串聯(lián)在輸入電流Il回路中，其輸入電流Il流出端連接至公共地；取 樣電阻Rl的輸入電流Il流入端設(shè)為取樣電壓輸出端VI。多路開(kāi)關(guān)Ul包括有公共端X和 4個(gè)通道端XO - X3,通斷選擇控制端A、B，以及使能控制端INH。分流電阻R11、R12、R13、 R14的一端分別連接至Ul的4個(gè)通道端XO - X3,另外一端并聯(lián)至分流輸出端；Ul的公共 端X連接至取樣電阻Rl的輸入電流Il流入端。
[0027] 多路開(kāi)關(guān)分流支路2由取樣電阻R2、多路開(kāi)關(guān)U2以及分流電阻R21、R22、R23、R24 組成；多路開(kāi)關(guān)分流支路3由取樣電阻R3、多路開(kāi)關(guān)U3以及分流電阻1?31、1?32、1?33、1?34組 成；多路開(kāi)關(guān)分流支路4由取樣電阻R4、多路開(kāi)關(guān)U4以及分流電阻R41、R42、R43、R44組 成。多路開(kāi)關(guān)分流支路2 - 4的結(jié)構(gòu)與多路開(kāi)關(guān)分流支路1相同。
[0028] 多路開(kāi)關(guān)Ul - U4的通斷選擇控制端B、A都分別連接至多路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)S2、S1 ; 多路開(kāi)關(guān)Ul - U4的使能控制端INH分別連接至開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SWl - SW4。
[0029] 所述模擬開(kāi)關(guān)電流平均值單元還包括有電阻RO ;電阻RO的兩端分別連接至分流 輸出端和公共地。
[0030] 多路開(kāi)關(guān)Ul - U4均選擇多路模擬開(kāi)關(guān)器件⑶4052。
[0031] 輸入信號(hào)比較單元如圖3所示。
[0032] 輸入信號(hào)比較單元由4個(gè)比較器CAl - CA4和電位器RWl組成，電位器RWl的滑 動(dòng)端為比較電壓閾值端VREF，比較電壓閾值端VREF連接至了所有4個(gè)比較器CAl - CA4的 負(fù)輸入端；比較器CAl - CA4的正輸入端分別連接至取樣電壓Vl - V4,輸出端輸出開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)SWl - SW4。
[0033] 比較器 CAl - CA4 選擇 LM339。
[0034] 邏輯控制單元示意圖如圖4所示。
[0035] 邏輯控制單元為組合邏輯電路，輸入信號(hào)是SWl - SW4,輸出多路開(kāi)關(guān)控制信號(hào) S2、S1。圖4的邏輯功能采用ROM實(shí)現(xiàn)。
[0036] 電流平均值放大變送單元如圖5所示，由電流變送器UOl和三極管VOl、電容COl 組成。電流變送器UOl選擇XTR115。三極管VOl的集電極、基極、發(fā)