本实用新型专利技术涉及一种智能温度变送器，包括：恒流源发生电路，通过信号和激励切换电路输出恒流激励至传感器，以向所述传感器供电；信号和激励切换电路，根据单片机发送的模式切换指令确定运行模式；根据传感器输出的感应信号获取差分电压模拟信号；模数转换电路，对差分电压模拟信号进行模数转换，获取差分电压数字信号；单片机，根据差分电压数字信号，获取第一温度、电阻电压数据；变送输出电路，用于将第一温度、电阻电压数据转换为标准信号。本实用新型专利技术支持各种热电偶传感器、差分电压信号、2线制、3线制和4线制的热电阻传感器或电阻，同时支持传感器故障自诊断、故障后降效运行和故障指示功能。指示功能。指示功能。
【技术实现步骤摘要】
一种智能温度变送器和传感器信号测量装置
[0001]本技术涉及工业仪器仪表
，并且更具体地，涉及一种智能温度变送器和传感器信号测量装置。
技术介绍
[0002]变送器是将传感器的输出信号转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于工业过程测量和控制。其中温度变送器是最常用的变送器之一，有广泛的使用场合和市场需求。
[0003]现有的温度变送器有以下几个问题：
①
难以做到全部传感器的输入兼容，尤其不支持兼容热电阻的4线制测量。
②
不具备传感器的故障诊断或者对故障诊断功能弱，不支持故障发生变送器降效运行。
③
不具备故障指示功能，变送器发生故障的时候，排查故障复杂。
④
整机的功耗高，耗电大，难以支持NE43标准。
⑤
热电偶冷端补偿大都采用二极管模拟补偿，补偿精度低，稳定性差。
⑥
不支持在线电流测量，现场检查不方便。
⑦
变送器测量精度低，环境温度对精度影响大，抗干扰性能差。
技术实现思路
[0004]本技术提出一种智能温度变送器和传感器信号测量装置，以解决如何高效准确地对传感器进行测量的问题。
[0005]为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，提供了一种智能温度变送器的设计方案，所述温度变送器包括：传感器信号测量装置和变送输出电路，所述传感器信号测量装置包括：恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机和电源电路；其中，
[0006]所述恒流源发生电路，与所述信号和激励切换电路相连接，用于通过所述信号和激励切换电路输出恒流激励至传感器，以向所述传感器供电；
[0007]所述信号和激励切换电路，分别与传感器、模数转换电路、单片机相连接，用于根据单片机发送的模式切换指令确定运行模式；用于根据所述传感器输出的感应信号，获取差分电压模拟信号；
[0008]所述模数转换电路，与所述单片机相连接，用于对所述差分电压模拟信号进行模数转换，以获取差分电压数字信号；
[0009]所述单片机，与所述变送输出电路相连接，用于发送所述模式切换指令至所述信号和激励切换电流；用于根据所述差分电压数字信号，获取第一温度、电阻和/或电压数据；
[0010]所述变送输出电路，用于将所述第一温度、电阻和/或电压数据转换为预设类型的标准信号；
[0011]电源电路，用于为所述传感器信号测量装置和变送输出电路供电。
[0012]优选地，其中所述温度变送器，还包括：
[0013]环境温度测量电路，与所述单片机相连接，用于对环境温度进行测量。
[0014]优选地，其中所述信号和激励切换电路，包括：双路四通道模拟复用器、用于与传感器相连接的第一端子、第二端子、第三端子和第四端子、用于进行通道切换的第一控制管脚和第二控制管脚、激励的灌电流端、激励的吸电流端、输出所述差分电压模拟信号的差分正输出端、差分负输出端。
[0015]优选地，其中所述信号和激励切换电路，还包括：上拉电阻和下拉电阻；所述上拉电阻分别与所述差分正输出端以及所述信号和激励切换电路的电源端相连接，所述下拉电阻分别与所述差分负输出端以及所述信号和激励切换电路的接地端相连接。
[0016]优选地，其中所述传感器信号测量装置，还包括：
[0017]通信接口，与所述单片机相连接，用于实现单片机和外接设备的交互.
[0018]优选地，其中所述传感器信号测量装置，还包括：
[0019]基准电路，与恒流源发生电路、模数转换电路和变送输出电路相连接，用于提供基准电压信号。
[0020]优选地，其中所述传感器信号测量装置，还包括：
[0021]保护电路，与外接电源、变送输出电路以及电源和基准电路相连接，用于对智能温度变送器的供电回路进行保护，并提供在线电流测量的功能。
[0022]优选地，其中所述传感器信号测量装置，还包括：
[0023]故障指示设备，与所述单片机相连接，用于根据所述单片机发送的控制指令进行故障告警。
[0024]根据本技术的另一个方面，提供了一种智能温度变送器，其特征在于，所述智能温度变送器，包括：恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机、变送输出电路、环境温度测量电路、电源电路、基准电路、故障指示设备；
[0025]其中，所述恒流源发生电路与所述信号和激励切换电路相连接；所述信号和激励切换电路分别与传感器、模数转换电路、单片机和电源电路相连接；所述模数转换电路与所述单片机相连接；所述单片机与所述变送输出电路、故障指示设备和环境温度测量电路相连接；所述电源电路和基准电路均分别与所述恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机、变送输出电路和环境温度测量电路相连接；
[0026]其中，所述信号和激励切换电路，包括：双路四通道模拟复用器、用于与传感器相连接的第一端子、第二端子、第三端子和第四端子、用于进行通道切换的第一控制管脚和第二控制管脚、激励的灌电流端、激励的吸电流端、输出所述差分电压模拟信号的差分正输出端、差分负输出端、上拉电阻和下拉电阻；
[0027]其中，所述上拉电阻分别与所述差分正输出端以及所述信号和激励切换电路的电源端相连接，所述下拉电阻分别与所述差分负输出端以及所述信号和激励切换电路的接地端相连接。
[0028]根据本技术的另一个方面，提供了一种传感器信号测量装置，其特征在于，所述传感器信号测量装置包括：恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机和电源电路；其中，
[0029]所述恒流源发生电路，与所述信号和激励切换电路相连接，用于通过所述信号和激励切换电路输出恒流激励至传感器，以向所述传感器供电；
[0030]所述信号和激励切换电路，分别与传感器、模数转换电路、单片机和电源电路相连
接，用于根据单片机发送的模式切换指令确定运行模式；用于根据所述传感器输出的感应信号，获取差分电压模拟信号；
[0031]所述模数转换电路，与所述单片机相连接，用于对所述差分电压模拟信号进行模数转换，以获取差分电压数字信号；
[0032]所述单片机，用于发送所述模式切换指令至所述信号和激励切换电流；用于根据所述差分电压数字信号，获取第一温度、电阻和/或电压数据；
[0033]电源电路，用于为所述传感器信号测量装置供电。
[0034]本技术提供了一种智能温度变送器，所述温度变送器，包括：恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机和变送输出电路，本技术的智能温度变送器能够准确地对不同类型传感器的感应信号进行测量，并转化为4
‑
20mA的电流信号输出；对于热电阻或电阻的测量，支持2线制、3线制和 4线制三种接线方式的兼容，尤其是对热电阻4线制的支持，提高了温度测量的精度，拓宽了变送器的使用场景，同时支持故障指示功能，操作便捷使用方便。本技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能温度变送器，其特征在于，所述温度变送器包括：传感器信号测量装置和变送输出电路，所述传感器信号测量装置包括：恒流源发生电路、信号和激励切换电路、模数转换电路、单片机和电源电路；其中，所述恒流源发生电路，与所述信号和激励切换电路相连接，用于通过所述信号和激励切换电路输出恒流激励至传感器，以向所述传感器供电；所述信号和激励切换电路，分别与传感器、模数转换电路、单片机和电源电路相连接，用于根据单片机发送的模式切换指令确定运行模式；用于根据所述传感器输出的感应信号，获取差分电压信号；所述模数转换电路，与所述单片机相连接，用于对所述差分电压模拟信号进行模数转换，以获取差分电压数字信号；所述单片机，与所述变送输出电路相连接，用于发送所述模式切换指令至所述信号和激励切换电流；用于根据所述差分电压数字信号，获取第一温度、电阻和/或电压数据；所述变送输出电路，用于将所述第一温度、电阻和/或电压数据转换为预设类型的标准信号；电源电路，用于为所述传感器信号测量装置和变送输出电路供电。2.根据权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述温度变送器，还包括：环境温度测量电路，与所述单片机相连接，用于对环境温度进行测量。3.根据权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述信号和激励切换电路，包括：双路四通道模拟复用器、用于与传感器相连接的第一端子、第二端子、第三端子和第四端子、用于进行通道切换的第一控制管脚和第二控制管脚、激励的灌电流端、激励的吸电流端、输出所述差分电压模拟信号的差分正输出端、差分负输出端。4.根据权利要求3所述的温度变送器，其特征在于，所述信号和激励切换电路，还包括：上拉电阻和下拉电阻；所述上拉电阻分别与所述差分正输出端以及所述信号和激励切换电路的电源端相连接，所述下拉电阻分别与所述差分负输出端以及所述信号和激励切换电路的接地端相连接。5.根据权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述传感器信号测量装置，还包括：通信接口，与所述单片机相连接，用于实现单片机和外接设备的交互。6.根据权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述传感器信号测量装置，还包括：基准电路，与恒流源发生电路、模数转换电路和变送输出电路相连接，用于提供基准电压信号。7.根据权利要求1所述的温度变送器，其特征在于，所述传感器信号测量装置，还包括：保护电路，与外接电源、变送输...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋振，
申请(专利权)人：山东阿恩曼智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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