时，输出电流应该与该输入电流相等。选择电 路参数，使其满足 100 (RiS - R16)/(R13 - R14) ? R02/R01-RH/R03 = 1 ; 则此时电流变送电路输出的平均值电流I0UT等于输入电流II。
[0061] 当输入电流II、输入电流12同时大于电流阈值IREF时，所有继电器开关都断开， 加法器反馈电路的等效电阻值为（RiS-Ri6)/2,第一加法器输入支路与第二加法器输入 支路参数相同，其等效电阻值为（RU-R14)，此时反相比例电路的输出为 VOUT= (R15 -R16)/(R13 -R14) ^R02/R01 ?R11 ^ (11 - 0)/2 ; 电流变送电路输出的平均值电流为 IOUT=(II-12)/2. ; 电流变送电路输出的平均值电流IOUT为该2个电流输入端输入电流的平均值。
[0062] 以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来 说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1. 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，其特征在于： 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至公共 地，变送器输出电源地端与公共地不连接且相互电气隔离； 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； 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Rll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Rll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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 所述第一运放的正输入端连接至公共地； 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； 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； 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 ; 所述装置的参数满足式
的要求。
2. 如权利要求1所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述第一电压跟随 器由第三运放的输出端连接至其负输入端构成；所述第二电压跟随器由第四运放的输出端 连接至其负输入端构成。
3. 如权利要求1所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述比较电压阈值 电路为第一分压电阻、第二分压电阻组成的串联分压电路；比较电压阈值端连接至分压输 出端，两个分压输入端分别连接至正电源端和公共地。
4. 如权利要求1所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述第一电压比较 器、第二电压比较器选择LM393。
5. 如权利要求1所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述第一继电器、第 二继电器都选择欧姆龙小型继电器G5V-2。
6. 如权利要求2所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述第一运放、第二 运放选择LM358。
7. 如权利要求3所述的求变送器电流平均值的装置，其特征在于：所述第三运放、第四 运放选择LM358。
【专利摘要】本发明公开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，设有2个电流输入端，一个平均值电流变送输出端。所述装置能够将2个电流输入端的输入的变送器电流的平均值计算出来，并从平均值电流变送输出端输出。所述装置采用继电器做控制开关，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，可以用于需要计算变送器输入电流的平均值并输出的场合。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104714587
【申请号】CN201510001108
【发明人】凌云, 孔玲爽, 袁川来, 李勇, 罗树英
【申请人】湖南工业大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月5日