电流脉冲型本质安全防爆前置放大器制造技术

本发明专利技术属于一种电子线路，特别涉及一种前置放大器。一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，技术方案是：它包括：信号采集电路(1)、整形电路(2)、V/I转换电路(3)以及供电电路(4)；信号采集电路(1)完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号，并放大到伏级，并进行滤波、降噪；整形电路(2)将接收到的信号整形成电压方波信号输出至所述V/I转换电路(3)；所述V/I转换电路(3)将电压方波信号转换成电流脉冲信号；本发明专利技术电路简单，结构紧凑，测量精度高，可靠性高，安装与拆卸方便，可远距离传送流量信号，特别适用于需要本安防爆的场合。

【技术实现步骤摘要】
电流脉冲型本质安全防爆前置放大器
本专利技术属于一种电子线路，特别涉及一种前置放大器。
技术介绍
涡轮流量计的流量输出信号为交变的磁信号，须经磁电变换和前置放大后再输出到测量设备，进行磁电变换和前置放大的电路统称为前置放大器。前置放大器输出的类型有电流输出型、电压输出型和脉冲输出型三种。在要求防爆的环境中使用时，电压输出型和脉冲输出型前置放大器必须采用隔爆方式，存在体积大、安装要求高、拆装不方便等缺点；电流输出型前置放大器虽可采用本质安全防爆方式，但输出信号为模拟量，对检测仪表要求高，在信号处理过程中会产生一定误差。目前该领域中既能采用电流脉冲输出，又能实现本安防爆的前置放大器尚为空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种以电流脉冲输出的本质安全防爆前置放大器，将涡轮流量计的流量信号变换为电流脉冲形式远传到安全区的检测仪表。本专利技术的技术方案是:一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，它包括:信号采集电路、整形电路、v/Ι转换电路以及供电电路；所述信号采集电路包括:带有磁钢的感应线圈，由正反向并联在所述感应线圈两端的第一二极管到第六二极管所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器；所述感应线圈完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器的正向输入端一方面通过第四电容接地，一方面通过第八电阻接地，另一方面通过第九电阻接入所述感应线圈的一端，所述第一运算放大器的负向输入端一方面通过第五电容接地，一方面通过第十电阻接地，一方面通过第十二电阻接入所述感应线圈的另一端，另一方面通过第十一电阻接入所述第一运算放大器的输出反馈信号，所述第一运算放大器的供电端接入所述供电电路；所述第一运算放大器将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪；所述整形电路包括:第二运算放大器，其负向输入端接入所述第一运算放大器输出信号，所述第二运算放大器正向输入端一方面通过第六电阻接地，一方面通过第七电阻接入所述供电电路，另一方面通过第五电阻接入所述第二运算放大器输出的反馈信号；所述整形电路将接收到的流量信号整形成方波电压信号；所述V/Ι转换电路包括:正极接地、负极接入所述第二运算放大器输出端的第十三稳压二极管、第十四稳压二极管；第二三极管，其基极通过第四电阻接入所述第二运算放大器的输出，其发射极接地，其集电极一方面输出电流脉冲，另一方面通过第一电阻接入24V+ ;所述V/Ι转换电路将电压方波信号转换成电流脉冲信号；所述供电电路包括:第一三极管，由第十稳压二极管、第十一稳压二极管、第十二稳压二极管和电容并联组成的第二本安保护电路，由第三电容、第一电容、第八稳压二极管、第七稳压二极管、第九稳压二极管并联组成的第三本安保护电路；所述第二本安保护电路一端接地，另一端通过第三电阻接24V+，为所述第一三极管基极提供基准电压；所述第一三极管的集电极通过第二电阻接24V+，其发射极一方面为所述整形电路、所述信号采集电路供电，另一方面通过第六电容接24V+ ;所述第三本安保护电路一端接地，另一端接入第一三极管的发射极。本专利技术电路简单，结构紧凑，测量精度高，可靠性高，安装与拆卸方便，可远距离传送流量信号，特别适用于需要本安防爆的场合。【附图说明】附图1为本专利技术的电原理图；附图2为本专利技术安装于壳体内的结构示意图；附图3为本专利技术的一个应用实例。【具体实施方式】实施例1:参见附图1，一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，它包括:信号采集电路1、整形电路2、￥/1转换电路3以及供电电路4 ;所述信号采集电路I包括:带有磁钢的感应线圈L，由正反向并联在所述感应线圈L两端的第一二极管到第六二极管D1-D6所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器UlA ;所述感应线圈L完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器UlA的正向输入端一方面通过第四电容C4接地，一方面通过第八电阻R8接地，另一方面通过第九电阻R9接入所述感 应线圈L的一端，所述第一运算放大器UlA的负向输入端一方面通过第五电容C5接地，一方面通过第十电阻RlO接地，一方面通过第十二电阻R12接入所述感应线圈L的另一端，另一方面通过第十一电阻Rll接入所述第一运算放大器UlA的输出反馈信号，所述第一运算放大器UlA的供电端接入所述供电电路4 ;所述第一运算放大器UlA将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪；所述整形电路2包括:第二运算放大器U1B，其负向输入端接入所述第一运算放大器UlA输出信号,所述第二运算放大器UlB正向输入端一方面通过第六电阻R6接地,一方面通过第七电阻R7接入所述供电电路4，另一方面通过第五电阻R5接入所述第二运算放大器UlB输出的反馈信号；所述整形电路2将接收到的流量信号整形成方波电压信号；所述V/Ι转换电路3包括:正极接地、负极接入所述第二运算放大器UlB输出端的第十三稳压二极管D13、第十四稳压二极管D14 ;第二三极管BG2，其基极通过第四电阻R4接入所述第二运算放大器UlB的输出，其发射极接地，其集电极一方面输出电流脉冲，另一方面通过第一电阻Rl接入24V+ ;所述V/Ι转换电路3将电压方波信号转换成电流脉冲信号;所述供电电路4包括:第一三极管BG1，由第十稳压二极管D10、第十一稳压二极管D11、第十二稳压二极管D12和电容C2并联组成的第二本安保护电路，由第三电容C3、第一电容Cl、第八稳压二极管D8、第七稳压二极管D7、第九稳压二极管D9并联组成的第三本安保护电路；所述第二本安保护电路一端接地，另一端通过第三电阻R3接24V+，为所述第一三极管BGl基极提供基准电压；所述第一三极管BGl的集电极通过第二电阻R2接24V+，其发射极一方面为所述整形电路2、所述信号采集电路I供电，另一方面通过第六电容C6接24V+ ;所述第三本安保护电路一端接地，另一端接入第一三极管BGl的发射极。实施例2:参见附图2，如实施例1所述的电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，其特征是:它安装在设有顶盖10、下端外部设有螺纹的壳体5内，所述感应线圈L以及导磁衔铁6安装于所述壳体5下端内部，所述壳体5内部填充有硅橡胶7，上端侧面设有电连接器8 ;所述壳体5通过所述螺纹连接于涡轮流量计，并由锁紧螺母9固定。实施例3:参见附图3，如实施例2所述的电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，通过螺纹安装在危险区的涡轮流量计上，安全区的检测电路通过齐纳式安全栅隔离后由2线制测量电缆给前置放大器提供工作电源。当流体流经涡轮流量计时，前置放大器产生与流量成正比的电流脉冲信号，该脉冲电流信号在4?20mA之间变化。电流脉冲经齐纳式安全栅隔离后在负载电阻上产生电压脉冲信号，由检测电路进行计数处理，实现电信号的防爆隔离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，其特征是：它包括：信号采集电路(1)、整形电路(2)、V/I转换电路(3)以及供电电路(4)；所述信号采集电路(1)包括：带有磁钢的感应线圈(L)，由正反向并联在所述感应线圈(L)两端的第一二极管到第六二极管(D1?D6)所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器(U1A)；所述感应线圈(L)完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器(U1A)的正向输入端一方面通过第四电容(C4)接地，一方面通过第八电阻(R8)接地，另一方面通过第九电阻(R9)接入所述感应线圈(L)的一端，所述第一运算放大器(U1A)的负向输入端一方面通过第五电容(C5)接地，一方面通过第十电阻(R10)接地，一方面通过第十二电阻(R12)接入所述感应线圈(L)的另一端，另一方面通过第十一电阻(R11)接入所述第一运算放大器(U1A)的输出反馈信号，所述第一运算放大器(U1A)的供电端接入所述供电电路(4)；所述第一运算放大器(U1A)将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪；所述整形电路(2)包括：第二运算放大器(U1B)，其负向输入端接入所述第一运算放大器(U1A)输出信号，所述第二运算放大器(U1B)正向输入端一方面通过第六电阻(R6)接地，一方面通过第七电阻(R7)接入所述供电电路(4)，另一方面通过第五电阻(R5)接入所述第二运算放大器(U1B)输出的反馈信号；所述整形电路(2)将接收到的流量信号整形成方波电压信号；所述V/I转换电路(3)包括：正极接地、负极接入所述第二运算放大器(U1B)输出端的第十三稳压二极管(D13)、第十四稳压二极管(D14)；第二三极管(BG2)，其基极通过第四电阻(R4)接入所述第二运算放大器(U1B)的输出，其发射极接地，其集电极一方面输出电流脉冲，另一方面通过第一电阻(R1)接入24V+；所述V/I转换电路(3)将电压方波信号转换成电流脉冲信号；所述供电电路(4)包括：第一三极管(BG1)，由第十稳压二极管(D10)、第十一稳压二极管(D11)、第十二稳压二极管(D12)和电容(C2)并联组成的第二本安保护电路，由第三电容(C3)、第一电容(C1)、第八稳压二极管(D8)、第七稳压二极管(D7)、第九稳压二极管(D9)并联组成的第三本安保护电路；所述第二本安保护电路一端接地，另一端通过第三电阻(R3)接24V+，为所述第一三极管(BG1)基极提供基准电压；所述第一三极管(BG1)的集电极通过第二电阻(R2)接24V+，其发射极一方面为所述整形 电路(2)、所述信号采集电路(1)供电，另一方面通过第六电容(C6)接24V+；所述第三本安保护电路一端接地，另一端接入第一三极管(BG1)的发射极。...

【技术特征摘要】
1.一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，其特征是:它包括:信号采集电路(I)、整形电路⑵、v/Ι转换电路(3)以及供电电路⑷； 所述信号采集电路(I)包括:带有磁钢的感应线圈(L)，由正反向并联在所述感应线圈(L)两端的第一二极管到第六二极管(D1-D6)所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器(UlA);所述感应线圈(L)完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器(UlA)的正向输入端一方面通过第四电容(C4)接地，一方面通过第八电阻(R8)接地，另一方面通过第九电阻(R9)接入所述感应线圈(L)的一端，所述第一运算放大器(UlA)的负向输入端一方面通过第五电容(C5)接地,一方面通过第十电阻(RlO)接地,一方面通过第十二电阻(R12)接入所述感应线圈(L)的另一端，另一方面通过第十一电阻(Rll)接入所述第一运算放大器(UlA)的输出反馈信号，所述第一运算放大器(UlA)的供电端接入所述供电电路(4);所述第一运算放大器(UlA)将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪； 所述整形电路(2)包括:第二运算放大器(UlB)，其负向输入端接入所述第一运算放大器(UlA)输出信号，所述第二运算放大器(UlB)正向输入端一方面通过第六电阻(R6)接地，一方面通过第七电阻(R7)接入所述供电电路(4)，另一方面通过第五电阻(R5)接入所述第二运算放大器(UlB)输出的反馈信号；所述整形电路(2)将接收到的流量信号整形成方波电压信号； 所述V/Ι转换电路(3)包括:正极接地、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金岩，李华，刘福君，许启兴，王玉森，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二炮兵装备研究院第三研究所，
类型：发明
国别省市：