一种质量流量计的数字通信装置及质量流量计制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种质量流量计的数字通信装置及质量流量计。该数字通信装置包括：微处理器、HART调制解调器和数模转换器，微处理器连接至数模转换器与HART调制解调器，用于向数模转换器发送第一数据以及向HART调制解调器发送第二数据；HART调制解调器连接至数模转换器，用于对第二数据进行调制，向数模转换器发送调制后的信号；数模转换器用于对第一数据进行处理，得到模拟电流信号，叠加输出模拟电流信号和所述调制后的信号。本实用新型专利技术能够在兼容传统的模拟系统同时，利用数字通信实现多参数传输，在一条电缆线上叠加传输模拟信号和数字信号，两者互不干扰，另外，采用叠加输出使得现有质量流量计的现场改造成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种质量流量计的数字通信装置及质量流量计
本技术实施例涉及数字通信领域，尤其涉及一种质量流量计的数字通信装置及质量流量计。
技术介绍
目前，工业过程控制仪表中模拟仪表的使用仍占主导地位，其以统一的两线制4～20mA模拟信号作为标准信号。随着智能仪表的应用越来越广，使得现场设备和控制室设备之间信息的相互传送也在不断增加。由于现有科里奥利力质量流量计采用4～20mA模拟电流回路，这样在一根电缆线上一次只能单向向控制室设备传输一个参数，已经不能满足数字化、多参数的通信规程。然而，在短期内用数字智能化仪表代替模拟仪表是很难实现的。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术提供一种质量流量计的数字通信装置及质量流量计，能够在兼容传统模拟系统的同时，利用数字通信实现多参数传输。第一方面，本技术实施例提供了一种质量流量计的数字通信装置，包括：微处理器、HART(HighwayAddressableRemoteTransducer，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)调制解调器和数模转换器，其中：所述微处理器，连接至所述数模转换器与所述HART调制解调器，用于向所述数模转换器发送第一数据，以及向所述HART调制解调器发送第二数据；所述HART调制解调器，连接至所述数模转换器，用于对所述第二数据进行调制，向所述数模转换器发送调制后的信号；所述数模转换器，用于对所述第一数据进行处理，得到模拟电流信号，叠加输出所述模拟电流信号和所述调制后的信号。第二方面，本技术实施例还提供了一种质量流量计，包括如本技术任意实施例所述的数字通信装置。本技术通过HART调制解调器对参数变量进行调制得到调制后的数字信号，数模转换器对参数变量进行处理得到模拟电流信号，数模转换器叠加输出模拟电流信号和调制后的数字信号，解决了现有质量流量计只能输出单一参数变量，无法满足多参数输出需求的问题，能够在兼容传统模拟系统的同时，利用数字通信实现多参数传输，在一条电缆线上同时传输模拟信号和叠加在其上的数字信号，两者互不干扰。另外，采用叠加输出，无需新建链路，改造简单方便，使得现有质量流量计的现场改造成本较低。附图说明图1是本技术实施例一中的质量流量计的数字通信装置的结构框图；图2是本技术实施例二中的质量流量计的数字通信装置执行方法的流程图；图3是本技术实施例三中的质量流量计的系统框图；图4是本技术实施例三中的A5191HRT型芯片的示意图；图5是本技术实施例三中的AD421型芯片的示意图；图6是本技术实施例三中的滤波电路和供电选择电路的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本技术实施例一提供的质量流量计的数字通信装置的结构框图，本实施例可适用于质量流量计的多参数变量的同时传输，可在一条电缆线上同时传输模拟信号和叠加在其上的数字信号，两者互不干扰。该数字通信装置可以安装在质量流量计的变送器中。如图1所示，该数字通信装置具体可以包括：微处理器110、HART调制解调器120和数模转换器130，下面对其结构和功能进行说明。微处理器110，连接至数模转换器130与HART调制解调器120，用于向数模转换器130发送第一数据，以及向HART调制解调器120发送第二数据；其中，第一数据与第二数据可以是不相同的，第一数据可以设定为所需要传输的主要参数，如质量流量参数，第二数据可以设定为所需要传输的其它参数，如体积流量参数、温度参数、密度参数等。此外，上述第一数据和第二数据可以以数字电压信号形式进行数据传输。HART调制解调器120，连接至数模转换器130，用于对第二数据进行调制，向数模转换器130发送调制后的信号；其中，具体调制过程为：HART调制解调器120接收微处理器110发送的第二数据，经过调制器调制为FSK信号，即用“1200Hz”代表逻辑“1”，“2200Hz”代表逻辑“0”，之后经过波形整形电路输出符合要求的信号，这里波形整形电路的作用在于使FSK信号满足信号波形上升沿和下降沿的要求，这是由于较平缓的上升沿和下降沿波形可以降低与其它信号的串扰。数模转换器130，用于对第一数据进行处理，得到模拟电流信号，叠加输出模拟电流信号和调制后的信号。其中，若第一数据以数字电压信号形式进行传输，则具体处理过程为：第一数据首先经数模转换电路转换成模拟电压信号，接着上述模拟电压信号再经电压电流转换电路转换成模拟电流信号。此外，第一数据也可以是以数字电流信号形式传输，相应的具体处理过程会有所改变，第一数据经数模转换电路转换成模拟电流信号。模拟电流信号可以是4～20mA信号。上述所说的叠加具体是指：基于调制后的信号即指FSK信号，它是相位连续的幅度为±0.5mA的正弦调制波信号，在一个周期内，FSK信号的平均值为0，因而其不会影响上述模拟电流信号的传输，即模拟电流信号和FSK信号可以同时传输且互不影响这一原理，直接将调制后的信号输出至数模转换器130的输出端，其中，数模转换器130对其不做任何处理。本实施例的技术方案，通过HART调制解调器对参数变量进行调制得到调制后的数字信号，数模转换器对参数变量进行处理得到模拟电流信号，数模转换器叠加输出模拟电流信号和调制后的数字信号，解决了现有质量流量计只能输出单一参数变量，无法满足多参数输出需求的问题，能够在兼容传统模拟系统的同时，利用数字通信实现多参数传输，在一条电缆线上叠加传输模拟信号和数字信号，两者互不干扰。另外，采用叠加输出，无需新建链路，改造简单方便，使得现有质量流量计的现场改造成本较低。其中可以由模拟信号传输主要的参数，数字信号传输其它参数。此外，在得到模拟电流信号之后，数模转换器130可以单独输出该模拟电流信号。即上述数字通信装置可以单独执行现有的单一参数变量输出，也可以叠加输出多参数变量。此外，HART调制解调器120还可以连接至上位机，用于接收上位机发送的控制信号，对所述控制信号进行解调，发送解调后的信号给微处理器110，其中控制信号用于指示所需获取的第二数据。其中，具体解调过程为：上述控制信号经接收带通滤波电路、载波检测电路后传输至解调器输入端，其中载波检测电路用于确定解调器输入端是否具有幅度有效的FSK信号，经解调器输出对应控制信号的数字信号。通过HART调制解调器可以实现数字信号的双向传输，同时，利用HART进行通信相对于其他通信方式，传输距离更远，可达500m。HART调制解调器120还可以外接电源芯片，为HART调制解调器120提供电源。在上述技术方案的基础上，数字通信装置还可以包括：滤波电路，滤波电路的输入端连接至数模转换器130的输出端，用于滤除上述数字通信装置中的电磁干扰信号，使得质量流量计的通信有效稳定地进行。该滤波电路的输出端作为数模转换器130的最终输出端。在上述技术方案的基础上，优选的，数字通信装置还可以包括：电源和电源控制开关。电源连接至数模转换器130，用于在电源控制开关的控制下，给数模转换器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质量流量计的数字通信装置，其特征在于，包括：微处理器、HART调制解调器和数模转换器，其中：所述微处理器，连接至所述数模转换器与所述HART调制解调器，用于向所述数模转换器发送第一数据，以及向所述HART调制解调器发送第二数据；所述HART调制解调器，连接至所述数模转换器，用于对所述第二数据进行调制，向所述数模转换器发送调制后的信号；所述数模转换器，用于对所述第一数据进行处理，得到模拟电流信号，叠加输出所述模拟电流信号和所述调制后的信号。

【技术特征摘要】
1.一种质量流量计的数字通信装置，其特征在于，包括：微处理器、HART调制解调器和数模转换器，其中：所述微处理器，连接至所述数模转换器与所述HART调制解调器，用于向所述数模转换器发送第一数据，以及向所述HART调制解调器发送第二数据；所述HART调制解调器，连接至所述数模转换器，用于对所述第二数据进行调制，向所述数模转换器发送调制后的信号；所述数模转换器，用于对所述第一数据进行处理，得到模拟电流信号，叠加输出所述模拟电流信号和所述调制后的信号。2.根据权利要求1所述的数字通信装置，其特征在于，所述HART调制解调器还连接至上位机，用于接收所述上位机发送的控制信号，对所述控制信号进行解调，发...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏，倪江，余奎，范泽，
申请(专利权)人：上海一诺仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31