專利名稱：傳送器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種傳送器系統(tǒng)，其會(huì)檢測(cè)物理量，將該物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并能夠使該信號(hào)經(jīng)由傳送線傳送至負(fù)載。尤其是，本發(fā)明關(guān)于能產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出的傳送器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1為表示公知傳送器系統(tǒng)的構(gòu)造的概要圖。于該圖中，傳送器10依據(jù)二線式方法來(lái)形成的并連接到傳送線19。傳送線19連接到儀表電源(instrumentation power supply)E1與負(fù)載R1的串聯(lián)電路。終端機(jī)12連接到負(fù)載R1的兩端，而負(fù)載R1設(shè)為例如250Ω。
構(gòu)成如上所述及圖1所示的公知傳送器系統(tǒng)的示例中，傳送器10的輸出為負(fù)載R1的電壓變化，而該變化會(huì)被傳送至終端機(jī)12。
圖2為表示公知傳送器的結(jié)構(gòu)的方塊圖(block diagram)，而該結(jié)構(gòu)將敘述于以下。
檢測(cè)器21可檢測(cè)物理量，如差壓、靜壓、密封管溫度(capsuletemperature)及放大器溫度。
轉(zhuǎn)換模塊22連接至檢測(cè)器21，并將其輸出轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。另外，轉(zhuǎn)換模塊22于內(nèi)部設(shè)備有切換機(jī)構(gòu)(未圖示)，用以選擇差壓、靜壓或溫度。
微處理機(jī)(MPU)23連接到轉(zhuǎn)換模塊22，并執(zhí)行轉(zhuǎn)換模塊22的輸出的修正計(jì)算與通信的任務(wù)。
門電路陣列(G/A)24連接至MPU 23，并對(duì)MPU 23的輸出執(zhí)行脈寬調(diào)制(PWM)。
數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換模塊(D/A轉(zhuǎn)換模塊)25連接到G/A 24，并根據(jù)來(lái)自G/A 24的電信號(hào)PWM1，產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并將該輸出傳送至儀表電源E1。
分路調(diào)節(jié)器26由儀表電源E1來(lái)供電，并將電壓V1供應(yīng)至轉(zhuǎn)換模塊22、串聯(lián)式調(diào)節(jié)器27、D/A轉(zhuǎn)換模塊25等。電壓V1例如設(shè)定在5V。
串聯(lián)式調(diào)節(jié)器27由分路調(diào)節(jié)器26來(lái)供電，并將電壓V2供應(yīng)至MPU 23、G/A 24等。電壓V2例如設(shè)定在3V。此外，串聯(lián)式調(diào)節(jié)器27設(shè)備有齊納(zener)電壓為2.5V的齊納二極管D3。
現(xiàn)在，將說(shuō)明圖2所示公知傳送器系統(tǒng)的示例如何操作。
首先，為了測(cè)量差壓，轉(zhuǎn)換模塊22內(nèi)的切換機(jī)構(gòu)會(huì)選擇“差壓”選項(xiàng)。該要被測(cè)量的差壓由檢測(cè)器21檢測(cè)，由轉(zhuǎn)換模塊22轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由MPU 23來(lái)進(jìn)行修正計(jì)算及通信，由G/A 24來(lái)脈沖調(diào)制，由D/A轉(zhuǎn)換模塊25轉(zhuǎn)換為4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并傳送至儀表電源E1。
第二，為了測(cè)量靜壓，轉(zhuǎn)換模塊22內(nèi)的切換機(jī)構(gòu)會(huì)選擇“靜壓”選項(xiàng)。該要被測(cè)量的靜壓由檢測(cè)器21檢測(cè)，由轉(zhuǎn)換模塊22轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由MPU 23來(lái)進(jìn)行修正計(jì)算及通信，由G/A 24來(lái)脈沖調(diào)制，由D/A轉(zhuǎn)換模塊25轉(zhuǎn)換為4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并傳送至儀表電源E1。
同樣地，為了溫度，轉(zhuǎn)換模塊22內(nèi)的切換機(jī)構(gòu)會(huì)選擇“溫度”選項(xiàng)。以如此方式，傳送器會(huì)依據(jù)測(cè)量對(duì)象從“差壓”、“靜壓”及“溫度”等中做選擇，并輸出它們的值。
某些傳送器被設(shè)計(jì)成隨意地從差壓、靜壓及溫度等中做選擇(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特許第二644742號(hào)公報(bào)然而，利用圖1或圖2所示的公知傳送器系統(tǒng)或傳送器的示例，為了同時(shí)傳送差壓、靜壓、溫度及其他物理量，則必須利用組合2個(gè)或以上的傳送器來(lái)構(gòu)成傳送器系統(tǒng)。結(jié)果，其問(wèn)題在于該系統(tǒng)會(huì)變得很大且價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種小型且低成本的傳送器。本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便的傳送器系統(tǒng)。
依據(jù)本發(fā)明的傳送器系統(tǒng)，會(huì)達(dá)成上述目的，其構(gòu)成如下(1).一種傳送器系統(tǒng)，其會(huì)檢測(cè)物理量，將該物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)由傳送線使該電信號(hào)傳送至負(fù)載，該傳送器系統(tǒng)包含主輸出電路，連接到主儀表電源；及至少一輔輸出電路，連接到輔儀表電源。
(2).第(1)所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該輔輸出電路包含電源電路，由輔儀表電源供電；D/A轉(zhuǎn)換模塊，由該電源電路供電，依據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生輸出。
(3).第(2)所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該D/A轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。
(4).第(1)、(2)或(3)所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該主輸出電路具有通信功能；而該輔輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自該通信功能的指令，執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)整、量程(span)調(diào)整等。


圖1為表示公知傳送器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為表示公知傳送器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖3A及3B為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。
圖4為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖5為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方塊圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明10、30、40傳送器12終端機(jī)19傳送線21檢測(cè)器22轉(zhuǎn)換模塊23微處理機(jī)(MPU)24門電路陣列(G/A)25數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換模塊(D/A轉(zhuǎn)換模塊)26分路調(diào)節(jié)器27串聯(lián)式調(diào)節(jié)器31第一輸出電路32第二輸出電路34G/A41第一輸出電路411電源電路
412D/A轉(zhuǎn)換模塊42第二輸出電路421電源電路422D/A轉(zhuǎn)換模塊43第3輸出電路431電源電路432D/A轉(zhuǎn)換模塊44數(shù)字電路D3齊納二極管D5齊納二極管D6齊納二極管E1儀表電源E2儀表電源E3儀表電源OUT1輸出OUT2輸出OUT3輸出PWM1電信號(hào)PWM2電信號(hào)PWM3電信號(hào)R1負(fù)載R2負(fù)載V1電壓V2電壓具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3，將于以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，圖3為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。于圖3中，相同于圖1的構(gòu)件，皆附上相同的參照符號(hào)，不再進(jìn)一步加以說(shuō)明。
圖3所示實(shí)施例的特征在于傳送器系統(tǒng)包含主輸出電路，連接到為主儀表電源的儀表電源E1；及輔輸出電路，連接到為儀表電源E1以外的輔儀表電源的儀表電源E2。
圖3(a)表示當(dāng)傳送器系統(tǒng)僅有一個(gè)輔輸出電路的情況；而圖3(b)表示當(dāng)傳送器系統(tǒng)有二個(gè)輔輸出電路的情況。尤其是，圖3(b)所表示的傳送器系統(tǒng)，包含第一的輔輸出電路，連接到第一的輔儀表電源E2；第二的輔輸出電路，連接到第二的輔儀表電源E3。
如上所述，圖3所示實(shí)施例中，能夠只用一個(gè)傳送器由多數(shù)的管線來(lái)提供輸出。結(jié)果，差壓、靜壓、溫度及其他物理量就能夠僅利用一個(gè)傳送器來(lái)傳送。
參照?qǐng)D4，將于以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，圖3為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方塊圖。
于該圖中，相同于圖2的實(shí)施例的構(gòu)件，皆附上相同的參照符號(hào)，以后將不再說(shuō)明。
圖4所示實(shí)施例的特征在于傳送器系統(tǒng)包含第一輸出電路31，其為主輸出電路；及第二輸出電路32，其為輔輸出電路。
圖4所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)將敘述于以下。
G/A 34連接至MPU 23，并對(duì)MPU 23的輸出執(zhí)行脈寬調(diào)制(PWM)。
第一輸出電路31，其為主輸出電路，連接到G/A 34。第一輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自G/A 34的電信號(hào)，產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并將該輸出傳送至儀表電源E1。
圖4所示實(shí)施例的第一輸出電路31，具有與圖2所示公知傳送器示例的D/A轉(zhuǎn)換模塊25的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)、以及具有通信功能(未圖示)。該第一輸出電路31的通信功能，會(huì)依據(jù)來(lái)自該外部的指令，對(duì)第二輸出電路32側(cè)，執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)整、量程調(diào)整等。
第二輸出電路32，其為輔輸出電路，連接到G/A 34。第二輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自G/A 34的電信號(hào)PWM2，產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并將該輸出傳送至儀表電源E2。
第二輸出電路32，具有相等于第一輸出電路31的D/A轉(zhuǎn)換模塊的電路結(jié)構(gòu)，以及分路調(diào)節(jié)器，該分路調(diào)節(jié)器包含恒流二極管CRD與齊納二極管D5。另外，輸出操作放大器10及為D/A轉(zhuǎn)換模塊的參考電源的齊納二極管D6，皆連接到此分路調(diào)節(jié)器。
齊納二極管D5及D6的齊納電壓分別設(shè)為例如6.2V及2.5V。
該分路調(diào)節(jié)器由儀表電源E2供電。
現(xiàn)在，將說(shuō)明圖4所示實(shí)施例如何操作。
要被測(cè)量的差壓，例如由檢測(cè)器21檢測(cè)，由轉(zhuǎn)換模塊22轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由MPU 23來(lái)進(jìn)行修正計(jì)算及通信，由G/A 34來(lái)脈沖調(diào)制，由第一輸出電路31轉(zhuǎn)換為4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并傳送至儀表電源E1。
要被測(cè)量的靜壓，例如由檢測(cè)器21檢測(cè)，由轉(zhuǎn)換模塊22轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由MPU 23來(lái)進(jìn)行修正計(jì)算及通信，由G/A 34來(lái)脈沖調(diào)制，由第二輸出電路32轉(zhuǎn)換為4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，并傳送至儀表電源E2。
結(jié)果，圖4所示實(shí)施例就能夠例如只用一個(gè)傳送器，同時(shí)傳送差壓及靜壓。也能夠?qū)㈧o壓或差壓顯示在圖4所示實(shí)施例的的顯示機(jī)構(gòu)(未圖示)。
由于第二輸出電路32所消耗的電力，由儀表電源E1所供應(yīng)，第一輸出電路31的操作與第二輸出電路32的操作間，彼此不會(huì)發(fā)生干擾。
圖4所示實(shí)施例的第一輸出電路31，就電路結(jié)構(gòu)而言，相同于圖2所示實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換模塊25。圖4所示實(shí)施例的啟動(dòng)序列和各別的功能，相同于圖2所示公知傳送器的示例。
因此，圖4所示實(shí)施例會(huì)比公知傳送器更為簡(jiǎn)便。
現(xiàn)在，將更詳細(xì)地說(shuō)明圖4所示實(shí)施例如何操作。
利用儀表電源E2，來(lái)進(jìn)行起動(dòng)恒流二極管CRD的步驟，然后，進(jìn)行起動(dòng)齊納二極管D5的另一步驟，接下來(lái)，進(jìn)行起動(dòng)輸出操作放大器10及齊納二極管D6的步驟。
即使進(jìn)行有應(yīng)用儀表電源E1而將儀表電源E2關(guān)斷的步驟，第一輸出電路31的操作條件也不會(huì)改變。
接著，即使進(jìn)行下一將儀表電源E2再次接通的步驟，第一輸出電路31的操作條件也不會(huì)改變。
利用第一輸出電路31的通信功能，就能詳細(xì)地進(jìn)行第一輸出電路31及第二輸出電路32的設(shè)定。例如，該等電路可以設(shè)成如果產(chǎn)生錯(cuò)誤，則它們其中一個(gè)會(huì)超越過(guò)上限而另一個(gè)會(huì)超越過(guò)下限。換句話說(shuō)，能夠獨(dú)立地定義第一輸出電路31及第二輸出電路32的設(shè)定。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D5，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明于以下。圖5為表示依據(jù)本發(fā)明傳送器的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方塊圖。于該圖中，相同于圖3所示實(shí)施例的構(gòu)件，皆附上相同的參照符號(hào)，以后將不再說(shuō)明。
圖5所示實(shí)施例的特征在于其包含電源電路411、421及431與D/A轉(zhuǎn)換模塊412、422及432。
于該圖中，圖5所示實(shí)施例的數(shù)字電路44，對(duì)應(yīng)于圖4所示實(shí)施例的MPU23及G/A 34。
為主輸出電路的第一輸出電路41，連接到數(shù)字電路44，且包含由主儀表電源E1供電的電源電路411。此外，第一輸出電路41由電源電路411供電，并包含D/A轉(zhuǎn)換模塊412，該D/A轉(zhuǎn)換模塊412會(huì)依據(jù)來(lái)自數(shù)字電路44的電信號(hào)PWM1，產(chǎn)生輸出OUT1。
電源電路411也會(huì)供電至轉(zhuǎn)換模塊22及數(shù)字電路44。
為輔輸出電路的第二輸出電路42，連接到數(shù)字電路44并包含電源電路421，該電源電路421由輔儀表電源E2供電。此外，第二輸出電路42由電源電路421供電，并包含D/A轉(zhuǎn)換模塊422，該D/A轉(zhuǎn)換模塊422會(huì)依據(jù)來(lái)自數(shù)字電路44的電信號(hào)PWM2，產(chǎn)生輸出OUT2。
為輔輸出電路的第3輸出電路43，連接到數(shù)字電路44并包含電源電路431，該電源電路431由輔儀表電源E3供電。此外，第3輸出電路42由電源電路431供電，并包含D/A轉(zhuǎn)換模塊432，該D/A轉(zhuǎn)換模塊432會(huì)依據(jù)來(lái)自數(shù)字電路44的電信號(hào)PWM3，產(chǎn)生輸出OUT3。
圖5所示實(shí)施例及上述討論與圖4所示實(shí)施例皆具有相同的結(jié)構(gòu)，其作用與效果亦與圖4所示實(shí)施例的作用與效果相同。
結(jié)果，于圖5所示實(shí)施例中，用單一個(gè)傳送器來(lái)檢測(cè)多數(shù)的物理量，并加以轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，而將該等電信號(hào)經(jīng)由傳送線同時(shí)地傳送至負(fù)載。
由于第一輸出電路41耗電量保持在一常數(shù)，無(wú)關(guān)于第二輸出電路42和第3輸出電路43的存在與否，所以圖5所示實(shí)施例對(duì)于輸出個(gè)數(shù)的增加就會(huì)具有簡(jiǎn)便及較佳的電子特征。
上述實(shí)施例為三個(gè)輸出的傳送器，其替代例具有四個(gè)以上輸出的傳送器也能予以具體化，而能獲得相同于三個(gè)輸出的傳送器的作用與效果。
如上述實(shí)施例為4-20mA電流輸出的傳送器，其另一替代例1-5V電壓輸出的傳送器也能予以具體化，而能獲得相同于電流輸出的傳送器的作用與效果。
甚者，本發(fā)明并不限定于差壓傳送器，可以應(yīng)用于各種傳送器，而仍然會(huì)提供相同于所述于此的實(shí)施例的作用與效果。
因此應(yīng)了解的是，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的必要特征及精神下，可以做其他變更及修改。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明會(huì)達(dá)成如下的優(yōu)越功效。
依據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種小型、低成本的傳送器；以及一種簡(jiǎn)便的傳送器系統(tǒng)。
依據(jù)本發(fā)明，能夠用單一個(gè)傳送器來(lái)檢測(cè)多數(shù)的物理量、將該等物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、并使該電信號(hào)同時(shí)傳送至負(fù)載。
權(quán)利要求
1.一種傳送器系統(tǒng)，用來(lái)檢測(cè)物理量、將該物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、并經(jīng)由傳送線將該電信號(hào)傳送至負(fù)載，該傳送器系統(tǒng)包含主輸出電路，連接到主儀表電源；及至少一個(gè)輔輸出電路，連接到輔儀表電源。
2.如權(quán)利要求1所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該輔輸出電路包含電源電路，由輔儀表電源供電；D/A轉(zhuǎn)換模塊，由該電源電路供電，并依據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該D/A轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生4-20mA二線式標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該主輸出電路具有通信功能；而該輔輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自該通信功能的指令，執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)整或量程調(diào)整。
5.如權(quán)利要求1所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該主輸出電路具有通信功能；而該輔輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自該通信功能的指令，執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)整或量程調(diào)整。
6.如權(quán)利要求2所述的傳送器系統(tǒng)，其中，該主輸出電路具有通信功能；而該輔輸出電路會(huì)依據(jù)來(lái)自該通信功能的指令，執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)整或量程調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明要提供一種小型、低成本及簡(jiǎn)便的傳送器系統(tǒng)。該傳送器系統(tǒng)可檢測(cè)物理量、將該物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、并經(jīng)由傳送線使該電信號(hào)傳送至負(fù)載，且該傳送器系統(tǒng)包含主輸出電路，連接到主儀表電源；及至少一個(gè)輔輸出電路，連接到輔儀表電源。
文檔編號(hào)G01D21/02GK1673688SQ20051005276
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者新國(guó)雅章 申請(qǐng)人:橫河電機(jī)株式會(huì)社