本發(fā)明屬于測控儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于諧振式密度計(jì)測量的4-20mA電流傳輸電路，同時(shí)也適用各種4-20mA電流環(huán)應(yīng)用場合，特別適合在礦山選礦廠應(yīng)用的諧振式密度計(jì)中應(yīng)用。

背景技術(shù)：

電流環(huán)是一種模擬通信方式，與各種現(xiàn)代數(shù)字通信方式相比，它不需要復(fù)雜的編碼、解碼工作，通信方式簡單；具有較高的抗干擾能力，在噪聲環(huán)境復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場具有很高的可靠性。

目前，現(xiàn)有的電流環(huán)電路，存在以下缺陷：

(1)在強(qiáng)電磁環(huán)境下應(yīng)用，易引入電磁干擾，影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

(2)在野外應(yīng)用時(shí)，易引入雷電造成儀表或設(shè)備系統(tǒng)損壞；

(3)接線要注意區(qū)分正負(fù)極性，錯(cuò)誤的連接會(huì)造成信號(hào)不能傳輸，甚至?xí)斐山涌陔娐窊p壞。

為解決電流環(huán)接口電路存在的上述問題，《華電技術(shù)》2013年12月發(fā)表的“4-20mA電流輸出回路抗射頻干擾研究”一文中針對(duì)電流環(huán)回路所遭遇的射頻干擾問題進(jìn)行了探討，采取的措施是在線路中設(shè)置磁珠抑制高頻干擾?！峨娮釉O(shè)計(jì)及應(yīng)用》2006年第8期發(fā)表的“4-20mA電流環(huán)隔離接口芯片IDC3516的應(yīng)用”一文提及了IDC3516芯片，該芯片可以實(shí)現(xiàn)電流環(huán)電氣隔離，通過電氣隔離消除電磁干擾信號(hào)。

上述已有的措施只是局部性的且不成系統(tǒng)，功能上只能抑制和消除電磁干擾信號(hào)，無法滿足電流環(huán)接口電路的防雷要求，也不能實(shí)現(xiàn)輸入極性自動(dòng)調(diào)整的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種電路性能穩(wěn)定、可靠性高、抗干擾的防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器，可以有效的抑制電磁干擾信號(hào)通過電流環(huán)電路，防止雷電對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的損害，用戶在接線時(shí)無需區(qū)分正負(fù)極，避免了接線錯(cuò)誤造成設(shè)備的損壞。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器包括輸入端、輸出端。所述的輸入端含有I1、I2、EGND三個(gè)接口，所述的輸出端含有I+、I-、EGND三個(gè)接口，在輸入端、輸出端之間還順序設(shè)有TVS管、整流橋、共模濾波器及濾波電容；所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路。所述輸入端的I1通過TVS管的Z1接EGND，所述輸入端的I2通過TVS管的Z2接EGND，所述輸入端的I1通過TVS管的Z3連接I2。所述整流橋的AC1端連接輸入端的I1，所述整流橋的AC2端連接輸入端的I2，所述整流橋的輸出端DC+連接共模濾波器的第一個(gè)輸入引腳；所述整流橋的輸出端DC-連接共模濾波器的第二個(gè)輸入引腳。所述輸出端的I+與共模濾波器的第一輸出引腳連接，所述輸出端的I-與共模濾波器的第二輸出引腳連接，所述輸出端的I+通過電容C1與EGND連接，所述輸出端的I-通過電容C2與EGND連接，所述輸出端的I+通過電容C3與輸出端的I-連接。

為增強(qiáng)抗干擾能力，抑制強(qiáng)電場和感應(yīng)雷對(duì)設(shè)備的破壞，適應(yīng)諧振式密度計(jì)測量測量環(huán)境特別是鐵礦山選礦廠強(qiáng)電磁環(huán)境、強(qiáng)噪聲環(huán)境等惡劣環(huán)境的需求，所述的整流橋采用DB107，所述的共模濾波器采用SCM7038F，所述的TVS管的Z1、Z2皆采用P6KE36A,所述的TVS管的Z3采用P6KE36CA。

本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器的工作原理為：

當(dāng)輸入端的I1為正、I2為負(fù)時(shí)，輸入電流經(jīng)整流橋整流后使輸出端的I+為正、I-為負(fù)。當(dāng)輸入端的I1為負(fù)、I2為正時(shí)，輸入電流經(jīng)整流橋整流后使輸出端仍然以I+為正、I-為負(fù)。

當(dāng)干擾信號(hào)由輸入端的I1與I2引入時(shí)，干擾信號(hào)經(jīng)共模濾波器和電容C1、C2、C3抑制和過濾，避免了干擾信號(hào)對(duì)輸出的影響。

當(dāng)雷電引入到輸入端時(shí)，雷電高壓高于TVS管的閾值電壓時(shí)，TVS管導(dǎo)通高壓經(jīng)過AGND端泄放到大地，避免了雷電高壓對(duì)后級(jí)的破壞。

本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器采用以上技術(shù)方案后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：可顯著提高儀表及系統(tǒng)的抗干擾能力、抑制強(qiáng)電場和感應(yīng)雷對(duì)設(shè)備的破壞，用戶在輸入端接線時(shí)無需區(qū)分正負(fù)極，避免了極性連接錯(cuò)誤造成設(shè)備損壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器電路原理框圖；

圖2為本發(fā)明本發(fā)明防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器電路結(jié)構(gòu)聯(lián)系示意圖。

附圖標(biāo)記為：1-輸入端；2-TVS管；3-整流橋；4-共模濾波器；5-輸出端，a-共模濾波器的第一輸出引腳，b-共模濾波器的第一輸出引腳，c-共模濾波器的第二輸出引腳，d-共模濾波器的第二個(gè)輸入引腳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

由圖1所示的本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器電路原理框圖并結(jié)合圖2看出，本發(fā)明防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器是由輸入端1、TVS管2、整流橋3、共模濾波器4、濾波電容、輸出端5順序聯(lián)接構(gòu)成，所述的輸入端1含有I1、I2、EGND三個(gè)接口，所述的輸出端5含有I+、I-、EGND三個(gè)接口，所述的濾波電容含有電容C1、電容C2、電容C3,電容C1、電容C2、電容C3順序連接并形成回路；所述的整流橋3為DB107，所述的共模濾波器4為SCM7038F。

所述輸入端1的I1通過TVS管2的Z1接EGND，所述輸入端1的I2通過TVS管2的Z2接EGND，所述輸入端1的I1通過TVS管的Z3連接I2；所述的TVS管2的Z1、Z2皆采用P6KE36A,所述的TVS管2的Z3采用P6KE36CA。

所述整流橋3的AC1端連接輸入端1的I1，所述整流橋3的AC2端連接輸入端1的I2，所述整流橋3的輸出端DC+連接共模濾波器4的第一個(gè)輸入引腳a，所述整流橋3的輸出端DC-連接共模濾波器4的第二個(gè)輸入引腳d；所述輸出端5的I+與共模濾波器4的第一輸出引腳b連接，所述輸出端5的I-與共模濾波器4的第二輸出引腳c連接，所述輸出端5的I+通過電容C1與EGND連接；所述輸出端5的I-通過電容C2與EGND連接，所述輸出端5的I+通過電容C3與輸出端5的I-連接。

本發(fā)明一種防雷、輸入極性自動(dòng)調(diào)整的電流環(huán)接口適配器已經(jīng)在諧振式密度計(jì)及其它礦山測量儀表中應(yīng)用，兩年多的現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐證明，本發(fā)明具有電路性能穩(wěn)定、可靠性高、可防雷、抗干擾性能好的特點(diǎn)，技術(shù)效果、經(jīng)濟(jì)效果明顯。