4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路制造技术

本发明专利技术公开了一种4

【技术实现步骤摘要】
4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路
[0001]

[0002]本专利技术涉及的是紫外探头电路
，具体涉及4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路。

技术介绍

[0003]目前市面上所有的紫外探头均没有通过LED的颜色来判断紫外强度的大小，而工业上最广泛采用的是用模拟量4-20mA电流信号来传输温度、压力、速度、辐照值等，具有传输距离远、抗干扰能力强等优点。4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路的技术难点：
①
将电流采样电路及LED驱动电路共用供电问题：随着被检测的紫外值的变化反映到输出电流在4-20mA范围内的变化，电流采样电路及LED驱动电路无法获得稳定的工作电压而工作异常，并且造成的压降可能对设备端信号采集造成影响。
[0004]②
将电流采样电路及LED驱动电路并联在两根信号线间供电：电流采样电路及LED驱动电路工作时产生的电源地线电流汇入电流信号输出线，造成输出的电流信号明显偏大，严重影响测量精度。
[0005]为了解决上述问题，设计一种新型的4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路尤为必要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路，电路原理简单，设计合理，实现4-20mA电流信号的传送和供电功能，以及实现大于或小于特定阈值的LED指示功能，通过LED阈值指示灯来判断紫外强度的大小，实用性强，易于推广使用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路，包括4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路、差分运算放大电路、比较器电路和LED驱动电路，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的输入端连接24V直流电，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的输出端与差分运算放大电路相连，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的输出端还串接第一取样电阻至4-20mA Out输出端，差分运算放大电路的输出端接入比较器电路，差分运算放大电路与比较器电路组成了电流采样比较电路，比较器电路的输出端通过LED驱动电路与第一路指示灯、第二路指示灯连接。
[0008]作为优选，所述的差分运算放大电路由运算放大器、第二电阻-第五电阻组成，所述的比较器电路由比较器、第六电阻、第七取样电阻、第八取样电阻组成，所述的LED驱动电路包括有第九电阻-第十三电阻、晶体开关管，所述的第一路指示灯由三个并联的第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯组成，第二路指示灯由三个串联的第四LED灯、第五LED灯、第六
LED灯组成；4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的输出端连接第二电阻至运算放大器的正极输入端，运算放大器的正极输入端连接第四电阻至接地端，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的输出端串接第一取样电阻至4-20mA Out输出端，4-20mA Out输出端连接第三电阻至运算放大器的负极输入端，运算放大器的负极输入端与输出端之间接有第五电阻，运算放大器的输出端连接第六电阻至比较器的正极输入端，比较器的负极输入端分别连接第七取样电阻、第八取样电阻至24V直流电、接地端，比较器的输出端连接第九电阻至晶体开关管的基极，晶体开关管的集电极依次连接第一LED灯与第二LED灯及第三LED灯组成的并联电路、第十电阻与第十一电阻及第十二电阻的并联电路至24V直流电，两并联电路之间的节点依次串接第四LED灯、第五LED灯、第六LED灯、第十三电阻至晶体开关管的发射极，晶体开关管的发射极接地。
[0009]作为优选，所述的4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路的4-20mA电流信号输出线与电流采样比较电路和LED驱动电路的电源地线分开独立，使得两个电路回路既能配合工作，也不会相互之间产生较大的影响。
[0010]本专利技术的有益效果：本电路采用三根线的电路结构，实现4-20mA电流信号的传送和供电功能，以及实现大于或小于特定阈值的LED指示功能，通过LED阈值指示灯来判断紫外强度的大小，应用前景广阔。
附图说明
[0011]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的原理框图；图2为本专利技术的电路图。
[0012]具体实施方式
[0013]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0014]参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路，包括4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA、差分运算放大电路1、比较器电路2和LED驱动电路3，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA的输入端连接24V直流电，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA的输出端与差分运算放大电路1相连，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA的输出端还串接第一取样电阻R1至4-20mA Out输出端，差分运算放大电路1的输出端接入比较器电路2，差分运算放大电路1与比较器电路2组成了电流采样比较电路，比较器电路2的输出端通过LED驱动电路3与第一路指示灯LED1、第二路指示灯LED2连接。
[0015]值得注意的是，所述的差分运算放大电路1由运算放大器OPA、第二电阻R2-第五电阻R5组成，所述的比较器电路2由比较器COM、第六电阻R6、第七取样电阻R7、第八取样电阻R8组成，所述的LED驱动电路3包括有第九电阻R9-第十三电阻R13、晶体开关管Q1，所述的第一路指示灯LED1由三个并联的第一LED灯DB1、第二LED灯DB2、第三LED灯DB3组成，第二路指示灯LED2由三个串联的第四LED灯DR1、第五LED灯DR2、第六LED灯DR3组成。
[0016]4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA的输出端连接第二电阻R2至运算放大器OPA的正极输入端，运算放大器OPA的正极输入端连接第四电阻R4至接地端，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路UA的输出端串接第一取样电阻R1至4-20mA Out输出端，4-20mA Out输出端连接第三电阻R3至运算放大器OPA的负极输入端，运算放大器OPA的负极输入端与输出端之间接有第五电阻R5，运算放大器OPA的输出端连接第六电阻R6至比较器COM的正极输入端，比较器COM的负极输入端分别连接第七取样电阻R7、第八取样电阻R8至24V直流电、接地端，比较器COM的输出端连接第九电阻R9至晶体开关管Q1的基极，晶体开关管Q1的集电极依次连接第一LED灯DB1与第二LED灯DB2及第三LED灯DB3组成的并联电路、第十电阻R10与第十一电阻R11及第十二电阻R12的并联电路至24V直流电，两并联电路之间的节点依次串接第四LED灯DR1、第五LED灯DR2、第六LED灯DR3、第十三电阻R13至晶体开关管Q1的发射极，晶体开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路，其特征在于，包括4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路(UA)、差分运算放大电路(1)、比较器电路(2)和LED驱动电路(3)，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路(UA)的输入端连接24V直流电，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路(UA)的输出端与差分运算放大电路(1)相连，4-20mA紫外探头输出4-20mA电流信号电路(UA)的输出端还串接第一取样电阻(R1)至4-20mA Out输出端，差分运算放大电路(1)的输出端接入比较器电路(2)，差分运算放大电路(1)与比较器电路(2)组成了电流采样比较电路，比较器电路(2)的输出端通过LED驱动电路(3)与第一路指示灯(LED1)、第二路指示灯(LED2)连接。2.根据权利要求1所述的4-20mA紫外探头实现阈值LED指示的电路，其特征在于，所述的差分运算放大电路(1)由运算放大器(OPA)、第二电阻(R2)-第五电阻(R5)组成，所述的比较器电路(2)由比较器(COM)、第六电阻(R6)、第七取样电阻(R7)、第八取样电阻(R8)组成，所述的LED驱动电路(3)包括有第九电阻(R9)-第十三电阻(R13)、晶体开关管(Q1)，所述的第一路指示灯(LED1)由三个并联的第一LED灯(DB1)、第二LED灯(DB2)、第三LED灯(DB3)组成，第二路指示...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志，塮帅，
申请(专利权)人：北京东方百士电子有限公司，
类型：发明
国别省市：