一种求变送器电流平均值的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变送器输出信号处理技术，尤其是一种求变送器电流平均值的装 置。
【背景技术】
[0002] 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。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为多点测量值的平均值计算提供一种解决方案，即能够计算2个 变送器输入电流的平均值并输出的装置。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种求变送器电流平均值的装置，由取样电路、 平均值计算电路、电流变送电路、电源电路组成。
[0005] 所述电源电路的输入为直流供电电源，输出双极性直流电源和变送器输出电源； 双极性直流电源包括有正电源端、负电源端、公共地；直流供电电源与双极性电源共地，变 送器输出电源地端与公共地不连接且相互电气隔离。
[0006] 所述取样电路包括第一取样支路、第二取样支路和比较电压阈值电路；比较电压 阈值电路设有比较电压阈值端。
[0007] 所述第一取样支路由第一取样电阻R11、第一电压跟随器、第一电压比较器、第一 继电器线圈、第一二极管组成；第一取样电阻R11串联在第一输入电流回路中；第一输入电 流是来自于四线制变送器的电流输出时，第一输入电流的流出端连接至公共地；第一输入 电流是来自于二线制变送器的电流输出时，第一输入电流的流出端连接至直流供电电源的 正端；第一取样电阻R11的第一输入电流流入端连接至第一电压跟随器的输入端，第一电 压跟随器的输出端设为第一取样电压输出端；第一电压比较器的正输入端连接至第一取样 电压输出端、负输入端连接至比较电压阈值端；第一继电器线圈的两端分别连接至正电源 端和电第一压比较器的输出端；第一二极管的阴极、阳极分别连接至正电源端和电第一压 比较器的输出端。
[0008] 所述第二取样支路由第二取样电阻R21、第二电压跟随器、第二电压比较器、第二 继电器线圈、第二二极管组成；第二取样电阻R21串联在第二输入电流回路中；第二输入电 流是来自于四线制变送器的电流输出时，第二输入电流的流出端连接至公共地；第二输入 电流是来自于二线制变送器的电流输出时，第二输入电流的流出端连接至直流供电电源的 正端；第二取样电阻R21的第二输入电流流入端连接至第二电压跟随器的输入端，第二电 压跟随器的输出端设为第二取样电压输出端；第二电压比较器的正输入端连接至第二取样 电压输出端、负输入端连接至比较电压阈值端；第二继电器线圈的两端分别连接至正电源 端和第二电压比较器的输出端；第二二极管的阴极、阳极分别连接至正电源端和电第二压 比较器的输出端。
[0009] 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，设有第一取样电压 输入端、第二取样电压输入端、平均值电压输出端。
[0010] 所述反相加法电路由第一运放、加法器输入电路、加法器反馈电路组成。
[0011] 所述加法器输入电路包括第一加法器输入支路和第二加法器输入支路。
[0012] 所述第一加法器输入支路由第一输入电阻R13、第二输入电阻R14、第一继电器开 关一组成；第一输入电阻R13、第二输入电阻R14、第一继电器开关一的一端联结为结点，第 一输入电阻R13的另外一端为第一取样电压输入端且连接至第一取样电压输出端，第二输 入电阻R14的另外一端连接至第一运放的负输入端，第一继电器开关一的另外一端连接至 公共地。
[0013] 所述第二加法器输入支路由第三输入电阻R23、第四输入电阻R24、第二继电器开 关一组成；第三输入电阻R23、第四输入电阻R24、第二继电器开关一的一端联结为结点，第 三输入电阻R23的另外一端为第二取样电压输入端且连接至第二取样电压输出端，第四输 入电阻R24的另外一端连接至第一运放的负输入端，第二继电器开关一的另外一端连接至 公共地。
[0014] 所述加法器反馈电路包括第一加法器反馈支路和第二加法器反馈支路。
[0015] 所述第一加法器反馈支路由第一反馈电阻R15、第二反馈电阻R16、第一继电器开 关二组成；第一反馈电阻R15、第二反馈电阻R16、第一继电器开关二的一端联结为结点，第 一反馈电阻R15的另外一端连接至第一运放的负输入端，第二反馈电阻R16的另外一端连 接至第一运放的输出端，第一继电器开关二的另外一端连接至公共地。
[0016] 所述第二加法器反馈支路由第三反馈电阻R25、第四反馈电阻R26、第二继电器开 关二组成；第三反馈电阻R25、第四反馈电阻R26、第二继电器开关二的一端联结为结点，第 三反馈电阻R25的另外一端连接至第一运放的负输入端，第四反馈电阻R26的另外一端连 接至第一运放的输出端，第二继电器开关二的另外一端连接至公共地。
[0017] 所述第一运放的正输入端连接至公共地。
[0018] 所述第一继电器线圈、第一继电器开关一、第一继电器开关二同属第一继电器；所 述第二继电器线圈、第二继电器开关一、第二继电器开关二同属第二继电器。
[0019] 所述反相比例电路由第二运放、第一电阻R01、第二电阻R02组成；所述反相比例 电路的输入端连接至第一运放的输出端、输出端设为平均值电压输出端。
[0020] 所述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。所述电流变送电路由电流变送器和第一三极管、第一电容、第 三电阻R03组成；电流变送器选择电流环路发送器XTR115。
[0021] 所述装置的参数选择满足 /Rll=R21R13 =R23 R14 =FL24： i R15 = R25 0 R16 = R26 l(R15 -R16)/(R13 -R14) ^R02/R01 *RII/R03 = 0,01
[0022] 本发明与现有技术相比，其有益效果是：可以计算2个输入范围为4 一 20mA的变 送器电流的平均值并输出；当2个输入中有1个输入变送器电流环路开路时，所述装置能够 直接将另外一个输入的变送器电流作为平均值输出；控制开关采用继电器，继电器开关断 开时电阻大，导通时电阻小，电流平均值计算结果准确。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明的结构框图。
[0024] 图2为本发明的四线制变送器电流输入取样电路图。
[0025] 图3为本发明的二线制变送器电流输入取样电路图。
[0026] 图4为本发明的平均值计算电路图。
[0027] 图5为本发明的电流变送电路图。
[0028] 图6为本发明的电源电路图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0030] 本发明的结构框图如图1所示，一种求变送器电流平均值的装置，由取样电路、平 均值计算电路、电流变送电路、电源电路组成。
[0031] 取样电路如图2所示。
[0032]第一取样支路由第一取样电阻R11、第三运放FI1、第一电压比较器F12、第一继电 器线圈J11组成；第三运放F11的输出端连接至其负输入端构成第一电压跟随器。第一输 入电流II流经第一取样电阻R11。
[0033] 第二取样支路由第二取样电阻R21、第