一种总线连接单元（１），用于中间接入在双线电流回路（２）中，其中该总线连接单元具有传送器（３），用于无电位地输出耦合用数字接收数据（ＲＤ）调制的交流信号（ＡＣ）和／或输入耦合用数字发送数据（ＳＤ）待调制的交流信号。交流信号调制成或可调制成双线回路电流（ｉ）的直流信号（ＤＣ）。该总线连接单元具有在二次侧与传送器连接的双向调制解调器单元（４）用于将接收数据输出至数据总线（５）并从数据总线输入发送数据。本发明专利技术传送器具有至少两个一次绕组（３１，３２），这些线圈相互如此连接，从而使由流过的双线回路电流（ｉ）在传送器里所产生的磁场相互抵消。至少在一个一次绕组前接入用于交流信号的低通滤波器（６）和／或高通滤波器（７）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于中间接入到双线电流回路中的总线连 接单元，其中总线连接单元具有传送器用于无电位地输出耦合 用数字接收数据调制过的交流电信号和/或用于输入耦合用数 字发送数据将调制的交流电信号。交流电信号调制成或可以调制成直;危电4言号(einem Gleichstromsignal)，即双线电;充回路的 所谓的"标准信号"。总线连接单元具有一个在二次侧与传送 器连接的双向调制解调器单元用于将接收数据输出至数据总 线，并用于从数据总线输入发送数据。本专利技术还涉及一种测量变换器、 一种位置调节器、以及一 种才莫拟输入组件和一种才莫拟输出组件，它们都分别具有至少一 个这样型式的总线连接单元。
技术介绍
总线连接单元在最简单的情况下是具有相应的输入端和输 出端用于连接于双线电流回路和连接于数据总线的线路板。总 线连4妄单元的调制解调器单元例如可以具有带有CAN-BUS(控 制器局域网络总线技术)收发器的CAN-BUS接口、 fC-接口或者4艮普遍的一个串4亍或者并朽 接口 。调制解调器单元例如可 以是紧凑集成的电子元器件。测量变换器和位置调节器典型地应用在j殳备纟支术和自动化 技术中，尤其是应用在化学工业、石油化学和井下开釆中。模 拟输入组件以及模拟输出组件尤其是预设用于插入在控制中 心计算机或者过程计算机里。后者可以是例如个人计算机(PC)。可替换的是，模拟输入-和输出组件可以存储器可编 程控制装置(SPS)的部件。它们可以以可替换的方式设计成分散的输入-和/或输出组件用于安装在带罩汇流排上。测量变4奂器，例3口西门子7>司的SITRANS P型号以及^f立置 调节器，例如西门子公司的SIPARTPS2型号，其运行是用来 将测量值或额定值传输到双线电流回路。通过这同 一个双线 电流回路也给一 个这样型式的测量变换器和位置调节器供给 电能用于纟合电子开关电^各供电。供电的对方位置可以是一个 控制中心计算才几的、 一个过禾呈计算才几的或者一个SPS的才莫拟 输入组件或才莫拟输出组件。位置调节器通常是在自动化技术中用于定位阀门的仪器。 它首先被应用在过程工业中，用于控制生产过程。位置调节器 可以具有直线型驱动装置或者旋:转型驱动装置，以侵^乘纵与之 连接的设备部件，如滑阀、制动部件、风门或类似部件。位置 调节器 一般将电输入信号转换成相应的输出信号。此外所有型 号的位置调节器还具有位置回返信号，其用于确定实际位置。要传输的测量值，例如温度、力、压力值或类似物的测量 值范围通常在双线电流回3各的所配属的电流值范围里，/人4mA至20mA ( 4/20mA标准)，进4亍传l命。对于注入的电流来i兌是 指一种直流电。所要传llT的测量^i范围在此在一个16mA的电 流值范围里反映出，从而可以对测量变换器的和连接于它的传 感器或者说调整构件的，例如阀门、位置调节器的信号电路实 现持续的供电。通过双线电流回路传输的直流信号或标准信号相对于电f兹 干扰来说比较不每丈感。双线电流回^各的最大长度在对线路损耗》 进4亍相应补偿时这就是i兌在相应提高々贵电电压时，达到1000m 和更多。在双线电流回路中至少4妄入一个测量电阻，其范围从 50至250Ohm。在前述测量变4奂器的情况下需要该电阻，以便 4昔助于调节回^各在双线电流回^各里注入一个与测量值相对应 的电流值。在位置调节器的情况下必须有这个测量电阻，以侵_ 可以读出由模拟输出组件所传输的额定值。对应地也适合于模 拟输入组件或者才莫拟llT出组件。在4/20mA双线电流回路的基础上标准化的;f莫拟现场总线 系统可以^昔助于 一种所谓HART -通信(fuer Highway Addressable Remote Transducer (可寻iit远禾呈传感器高速通道的 开放通信协议))来扩展。HART⑧是一种标准化的广泛推广使 用的，用于构造工业用凄史字现场总线的通信系统。它可以4吏多 个用户(现场用仪表)通过一个共用的数字现场总线，通过对 应于较老的4/20mA标准的双线电流回路实现数字通信。按 4/20mA标准的现有线^各可以直^妄^^吏用并且两个系统可以并 行运行0对应于HAIO^协i义，将具有乂人0.8mA至1mA范围的电流 振幅交流电信号调制成标准信号，也就是说双线回路电流的直流电信号。4昔助于 一 种 FSK 方法 (FSK fuer Fr叫uenz-Shift-Keying频移4定控)来进4亍调制。对于数据字的所有要传输的二进制的0/1序列对应其二进 制值应用2200Hz的调制频率用于值"0"和1200Hz的调制频 率用于值"1"。为了保证可靠的接收，按照HART⑧协议，双线 电流回^各的总电阻，包括线^各电阻^L定为在2300hrn和 11 OOOhm之间的范围里。基于现场用仪表的、例如测量变换器和位置调节器的空间 分布和不同的供电，常常需要在双线电流回路和总线连4妾单元 的数据总线侧之间实现电位分开。由此可以避免对于数据传输 的可能的不利影响，例如感应输入耦合的4妾地回^各或EMV-(电 》兹兼容性)输入耦合在电流回3各里。通常应用传送器进行电位分开。在技术方面这是指具有一 个或者多个一次侧-和二次侧线圈的变压器。在jt匕回^各电;充以 其主要的直流电部分在/人4mA至16mA的范围内持续地流过 一次绕组并使传送器的》兹芯》兹化。传送器》兹芯因此就其信号技 术方面的传输特性来i兌可以:没计为最大回^各电流。相应地，传 送器在其外形尺寸方面与集成的调制解调器单元相比较大。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提出一种更紧凑的总线连接单元。本专利技术的另一个目的是提出一种合适的测量变换器和位置 调节器以及一种合适的4莫拟输入组件和一种才莫拟输出组件。本专利技术的目的通过具有权利要求1的特征的总线连接单元实现。在从属权利要求2至8中列出了总线连接单元的有利的具体实施方式。在权利要求9中提出了 一种合适的测量变换器， 和在权利要求10中提出了一种合适的位置调节器。在权利要 求11中列出了一种用于控制中心的计算机的合适的模拟输入 组件，和在权利要求12中列出了一种用于控制中心的计算机 的合适的模拟输出组件。根据本专利技术传送器具有至少两个一次绕组，它们相互如此 地连接，从而使得由流过的双线回路电流在传送器里所产生的 i兹场相互4氐消。至少在一个一次绕《且前4妄入<氐通滤波器和/或高 通滤波器，用于交流电信号。一次绕组4姿照一种双线线圈来4妄线，在这线圏中所产生的 》兹场相互4氏消。传送器优选地具有两个一次绕组和优选地具有 一个二次绕组。由此通过按照数值来说大许多的回路电流的直流成分并没有使传送器》兹芯》兹化。低通滤波器和/或高通滤波器 的作用是使回路电流中的交流成分主要仅流过其中 一个一次 绕组。传送器磁芯就磁化来说必须被设计成仅用于回路电流的 交么fu成分，而并不用于回i 各电;^u的直;充成分。因jt匕可以应用一 种其外形尺寸要小得多的传送器磁芯用于信号传输。大的优点在于根据本专利技术的总线连接单元借助于这样型 式的传送器和滤波器具有明显更加紧凑的外形尺寸。传送器磁芯的尺寸大小取决于所产生的最大允许的磁通密度BMAX。对于超出的回路电流来说传送器^f兹芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种总线连接单元，用于中间接入到双线电流回路（２）中，其中所述总线连接单元具有传送器（３）用于无电位地输出耦合用数字接收数据（ＲＤ）调制过的交流信号（ＡＣ）和／或用于输入耦合用数字发送数据（ＳＤ）待调制的交流信号（ＡＣ），其中所述交流信号（ＡＣ）调制成或可以调制成双线回路电流（ｉ）的直流信号（ＤＣ），而且其中所述总线连接单元具有在二次侧与所述传送器（３）连接的双向调制解调器单元（４）用于将接收数据（ＲＤ）输出至数据总线（５）上并用于从所述数据总线（５）输入发送数据（ＳＤ），其特征在于， －所述传送器（３）具有至少两个一次绕组（３１，３２），它们相互如此连接，从而使得由流过的所述双线回路电流（ｉ）在所述传送器（３）里所产生的磁场相互抵消，和 －至少在一个所述一次绕组（３１，３２）前接入用于所述交流信号 （ＡＣ）的低通滤波器（６）和／或高通滤波器（７）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瓦伦丁科尔特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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