本实用新型专利技术公开了一种自适应二线制变送器电流平均值电路，由二线制取样电路、平均值计算电路、二线制电流变送电路组成，设有4个电流输入端，1个平均值电流变送输出端，能够将各电流输入端输入的二线制变送器电流与阈值电流比较，判断输入是否有效；将有效的输入端电流的平均值计算出来，并从平均值电流变送输出端输出；可以用在计算不多于4个变送器输入电流的平均值并输出的场合。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种变送器输出信号处理电路，尤其是一种自适应二线制变送器 电流平均值电路。
技术介绍
在很多情况下，同一参数测量的结果需要使用多点测量值的平均值。当测量系统 的传感器输入通道数量不够，特别是测量系统在设计之初是使用单个参数测量变送器进行 参数测量与变送，需要增加参数测量变送器的数量，改成使用多点测量值的平均值方案时， 测量系统将面临需要重新设计的情况。
技术实现思路
本技术的目的是为多点测量值的平均值计算提供一种解决方案，即能够自动 判断计算多个变送器输入电流的平均值并输出的电路。 为了实现上述目的，本技术提供了一种自适应二线制变送器电流平均值电 路，由二线制取样电路、平均值计算电路、二线制电流变送电路、电源电路组成。 所述电源电路输入为直流供电电源，输出双极性直流电源。直流供电电源的负端 为公共地；双极性直流电源与直流供电电源共地连接。 所述二线制取样电路共有4条取样支路，包括取样支路1 一 4 ;还包括有比较电压 阈值电路，比较电压阈值电路设有比较电压阈值端。 每条取样支路设有1个电流输入端。 所述取样支路1由取样电阻R1、运放F11、运放F12组成；取样电阻Rl的一端连接 至输入电流Il的流入端和运放Fll的正输入端，取样电阻Rl的另外一端连接至公共地；输 入电流Il的流出端连接至直流供电电源正端；运放Fll的负输入端与输出端连接，构成跟 随器；运放Fll的输出端设为取样电压输出端Vl ;运放F12的正输入端连接至比较电压阈 值端VREF，负输入端连接至取样电压输出端VI，输出端设为开关控制信号输出端SWl。 取样支路2由取样电阻R2、运放F21、运放F22组成；取样支路3由取样电阻R3、 运放F31、运放F32组成；取样支路4由取样电阻R4、运放F41、运放F42组成；所述取样支 路2 - 4的结构与所述取样支路1相同；取样支路2 - 4分别设有电流输入端12 - 14和 取样电压输出端V2 - V4、开关控制信号输出端SW2 - SW4。 所述平均值计算电路由和反相加法电路、反相比例电路组成。 所述反相加法电路由运放ΗΠ 、加法器输入电路、加法器反馈电路组成。 所述加法器输入电路共有4条加法器输入支路，包括加法器输入支路1 一 4。所述 加法器输入支路1由电阻R11、电阻R12、可控开关SWll组成；电阻R11、电阻R12、可控开关 SWll的一端（A)联结为结点11，电阻Rll的另外一端连接至取样电压输出端VI，电阻R12 的另外一端连接至运放ΗΠ 的负输入端，可控开关SWll的另外一端（B)连接至公共地；可 控开关SWll的控制端（C)连接至开关控制信号输出端SW1。 加法器输入支路2由电阻R21、电阻R22、可控开关SW21组成；加法器输入支路3 由电阻R31、电阻R32、可控开关SW31组成；加法器输入支路4由电阻R41、电阻R42、可控开 关SW41组成；所述加法器输入支路2 - 4的结构与所述加法器输入支路1相同。 所述加法器反馈电路共有4条加法器反馈支路，包括加法器反馈支路1 一 4。所述 加法器反馈支路1由电阻R13、电阻R14、可控开关SW12组成；电阻R13、电阻R14、可控开关 SW12的一端（A)联结为结点12,电阻R13的另外一端连接至运放R)1的负输入端，电阻R14 的另外一端连接至运放ΗΠ 的输出端，可控开关SW12的另外一端（B)连接至公共地；可控 开关SW12的控制端（C)连接至开关控制信号输出端SWl。 加法器反馈支路2由电阻R23、电阻R24、可控开关SW22组成；加法器反馈支路3 由电阻R33、电阻R34、可控开关SW32组成；加法器反馈支路4由电阻R43、电阻R44、可控开 关SW42组成；所述加法器反馈支路2 - 4的结构与加法器反馈支路1相同。 所述运放H)1的正输入端连接至公共地。 所述反相比例电路由比例运放H)2、电阻ROl、电阻R02组成。 所述反相比例电路的输入端连接至运放ΗΠ 的输出端、输出端设为平均值电压输 出端。 所述二线制电流变送电路设有变送电压输入端和平均值电流变送输出端，变送电 压输入端VIN连接至平均值电压输出端。二线制电流变送电路由电流变送器和三极管VO1、 电容COl、电阻R03组成，电流变送器选择电流环路发送器XTRl 15。 所述比较电压阈值电路为电位器，比较电压阈值端连接至电位器的移动端，电位 器的两个固定端分别连接至双极性直流电源的正电源端和公共地。 所述可控开关SWll - SW41、可控开关SWl2 - SW42都选择CMOS器件⑶4066中的 独立模拟开关，所有CD4066都由双极性直流电源供电。 所述运放F12 - F42都选择轨到轨输出器件，具体型号是ICL7621 ;所述ICL7621 都由双极性直流电源供电。 所述运放Fll - F41、运放R)l、运放F02都选择LM358,所述LM358都由双极性直 流电源供电。 本技术与现有技术相比，其有益效果是：需要计算平均值的二线制变送器电 流可以是2 - 4个，可以任意选择输入端接入；所述电路能够直接输出多个变送器电流的平 均值；当有输入变送器电流环路开路时，所述电路能够自动计算剩余有效工作的变送器电 流的平均值。【附图说明】 图1为本技术的结构框图。 图2为本技术的二线制取样电路图。 图3为本技术的平均值计算电路图。 图4为本技术的二线制电流变送电路图。 图5为本技术的电源电路图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施 方式不限于此。 本技术的结构框图如图1所示，一种自适应二线制变送器电流平均值电路， 由二线制取样电路、平均值计算电路、二线制电流变送电路组成。 二线制取样电路如图2所示。 二线制取样电路共有4条取样支路，每条取样支路设有1个电流输入端，每个电流 输入端都可以接入1个变送器电流环路。电流输入端接入电流的有效范围是4_20mA。所述 二线制取样电路共有4个电流输入端，即所述装置有4个电流输入端。 二线制取样电路还包括有比较电压阈值电路，比较电压阈值电路设有比较电压阈 值端VREF。 取样支路1由取样电阻R1、运放F11、运放F12组成；取样电阻Rl的一端连接至 输入电流Il流入端和运放Fll的正输入端，取样电阻Rl的另外一端连接至公共地GND ;输 入电流Il流出端连接至直流供电电源VDD正端；直流供电电源VDD的负端为公共地；运放 Fll的负输入端与输出端连接，构成跟随器；运放Fll的输出端设为取样电压输出端Vl ;运 放F12是比较器，其正输入端连接至比较电压阈值端VREF，负输入端连接至取样电压输出 端VI，输出端设为开关控制信号输出端SWl ;运放F11、运放F12由双极性直流电源供电。 取样支路2 - 4的结构与参数与取样支路1相同。取样支路2 - 4分别设有电流 输入端12 - 14和取样电压输出端V2 - V4、开关控制信号输出端SW2 - SW4。 平均值计算电路如图3所示。 平均值计算电路由和反相加法电路、反相比例电路组成。 反相加法电路由运放H)l、加法器输入电路、加法器反馈电路组成。 加法器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自适应二线制变送器电流平均值电路，由二线制取样电路、平均值计算电路、二线制电流变送电路、电源电路组成，其特征在于：所述电源电路输入为直流供电电源，输出双极性直流电源；直流供电电源的负端为公共地；双极性直流电源与直流供电电源共地连接；所述二线制取样电路共有4条取样支路，包括取样支路1－4；还包括有比较电压阈值电路，比较电压阈值电路设有比较电压阈值端；每条取样支路设有1个电流输入端；取样支路1由取样电阻R1、运放F11、运放F12组成；取样电阻R1的一端连接至输入电流I1的流入端和运放F11的正输入端，取样电阻R1的另外一端连接至公共地；输入电流I1的流出端连接至直流供电电源正端；运放F11的负输入端与输出端连接，构成跟随器；运放F11的输出端设为取样电压输出端V1；运放F12的正输入端连接至比较电压阈值端，负输入端连接至取样电压输出端V1，输出端设为开关控制信号输出端SW1；取样支路2由取样电阻R2、运放F21、运放F22组成；取样支路3由取样电阻R3、运放F31、运放F32组成；取样支路4由取样电阻R4、运放F41、运放F42组成；所述取样支路2－4的结构与所述取样支路1相同；取样支路2－4分别设有电流输入端I2－I4和取样电压输出端V2－V4、开关控制信号输出端SW2－SW4；所述平均值计算电路由反相加法电路、反相比例电路组成；所述反相加法电路由运放F01、加法器输入电路、加法器反馈电路组成；所述加法器输入电路共有4条加法器输入支路，包括加法器输入支路1－4；加法器输入支路1由电阻R11、电阻R12、可控开关SW11组成；电阻R11、电阻R12、可控开关SW11的一端联结为结点11，电阻R11的另外一端连接至取样电压输出端V1，电阻R12的另外一端连接至运放F01的负输入端，可控开关SW11的另外一端连接至公共地；可控开关SW11的控制端连接至开关控制信号输出端SW1；加法器输入支路2由电阻R21、电阻R22、可控开关SW21组成；加法器输入支路3由电阻R31、电阻R32、可控开关SW31组成；加法器输入支路4由电阻R41、电阻R42、可控开关SW41组成；所述加法器输入支路2－4的结构与所述加法器输入支路1相同；所述加法器反馈电路共有4条加法器反馈支路，包括加法器反馈支路1－4；加法器反馈支路1由电阻R13、电阻R14、可控开关SW12组成；电阻R13、电阻R14、可控开关SW12的一端联结为结点12，电阻R13的另外一端连接至运放F01的负输入端，电阻R14的另外一端连接至运放F01的输出端，可控开关SW12的另外一端连接至公共地；可控开关SW12的控制端连接至开关控制信号输出端SW1；加法器反馈支路2由电阻R23、电阻R24、可控开关SW22组成；加法器反馈支路3由电阻R33、电阻R34、可控开关SW32组成；加法器反馈支路4由电阻R43、电阻R44、可控开关SW42组成；所述加法器反馈支路2－4的结构与加法器反馈支路1相同；所述可控开关SW11－SW41、可控开关SW12－SW42都选择CMOS器件CD4066中的独立模拟开关；所述运放F01的正输入端连接至公共地；所述反相比例电路由比例运放F02、电阻R01、电阻R02组成；所述反相比例电路的输入端连接至运放F01的输出端、输出端设为平均值电压输出端；所述二线制电流变送电路设有变送电压输入端和平均值电流变送输出端，变送电压输入端连接至平均值电压输出端。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，陈刚，曾红兵，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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