變送器及變送器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種將傳感器測量并輸出的各類電量與非電物理量，例如電流（AD)、 電壓（VD)、功率（WD)、頻率（FD)、溫度燈T)、重量（LD)、位置（PT)、壓力、轉(zhuǎn)速（RT)、角度等， 轉(zhuǎn)換成可接收的直流模擬量電信號(hào)的變送器，更具體的，本發(fā)明涉及一種使用電磁共振無 線電源的變送器及變送器組。
【背景技術(shù)】
[0002] 變送器是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。在自動(dòng)控 制中，信號(hào)有如下傳輸順序：信號(hào)源一傳感器一變送器一運(yùn)算器控制器一執(zhí)行機(jī)構(gòu)一控制 輸出。
[0003] 圖1是一種變送器的示例性組裝圖，變送器10包括殼體101、功能板100、連接器 300、中間塑料蓋102、顯示板200等。功能板100上的功能板電路110把來自外部傳感器 輸入的待變送的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被控制器識(shí)別的變送器10的輸出信號(hào)，功能板100還把 一些信號(hào)傳送給顯示板200。顯示板200上的顯示板電路210接收該些信號(hào)，按預(yù)定要求 處理后，顯示相關(guān)信息。變送器10工作時(shí)需要電源，如功能板100上的功能板電路110、顯 示板200上的顯示板電路210都需要和電源連接，并且常見的連接方式是有線電連接。通 常，顯示器200上有4個(gè)連接插口可W供連接器300插入，能夠?qū)崿F(xiàn)變送器10在4個(gè)方向 的安裝（即旋轉(zhuǎn)）。顯示板200和功能板100間存在有線電連接W傳送電力和信號(hào)。在旋 轉(zhuǎn)時(shí)，需要調(diào)整上述有線電連接中的連接線。連接器300在顯示板200上占據(jù)一定的空間， 并且送種連接使得變送器10整體并不是很緊湊。如果變送器10旋轉(zhuǎn)時(shí)不需要調(diào)整電連接 線，而只是相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)具有顯示屏的顯示板200,安裝將更簡便，由于沒有連接器300,甚至 可W不需要中間塑料蓋102,而是直接將顯示板200上的螺絲掙入功能板的螺紋中固定。
[0004] 為了對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和/或顯示等，變送器具有一些電路單元，如功能板上 起轉(zhuǎn)換功能的功能板電路、顯示板上起顯示功能的顯示板電路等。在變送器工作時(shí)，送些電 路單元需要電源供電。通過電源連接器、連接電纜及電連接接口等，該電源和外部供電系統(tǒng) (如客戶的配電箱）有線電連接，從而獲得電力。送種有線電連接的有線電源帶來了一些弊 端；1)電源連接器或連接電纜出現(xiàn)缺陷時(shí)造成變送器失效或不可靠；2)有線電連接的連接 處的帶電導(dǎo)體在危險(xiǎn)環(huán)境打火花，帶來危險(xiǎn)；3)在同時(shí)給多臺(tái)變送器供電時(shí)，必須使每臺(tái) 變送器都和外部供電系統(tǒng)有線電連接；4)對(duì)于圖1中有顯示板的變送器，顯示板和功能板 有線電連接，如電源線、信號(hào)線（在本發(fā)明中，信號(hào)不同于電源電流，信號(hào)可W是數(shù)據(jù)信號(hào) 也可W是控制信號(hào)）；所述顯示板可W旋轉(zhuǎn)，但是，連接器在顯示板上占據(jù)一定的空間，使 得送種連接使得變送器整體并不是很緊湊，并且顯示板旋轉(zhuǎn)后，需要重新設(shè)置電連接線，操 作不便。即變送器的有線供電結(jié)構(gòu)限制了變送器的安裝靈活性、便利程度，而且也使變送器 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本部分提供了本公開的總體概述，不是本公開的全部范圍或其全部特征的全面公 開。
[0006] 為了克服前述弊端中的至少一個(gè)，本發(fā)明對(duì)無線電源的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)研究，設(shè)計(jì) 出適用于變送器的無線電源，其具有可接受的功率傳輸效率；將該無線電源的源載諧振電 路通過負(fù)載諧振電路和電路單元無線電連接。針對(duì)變送器自身的特點(diǎn)，該無線電源采用強(qiáng) 禪合電磁共振技術(shù)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種變送器包括第一負(fù)載諧振電路，及第一用電單元； 其中，該第一用電單元和該第一負(fù)載諧振電路有線電連接，該第一負(fù)載諧振電路通過電磁 共振禪合，接收高頻電磁波，并為該第一用電單元提供電能。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種變送器組包括多個(gè)前述的變送器，該變送器組 包括一個(gè)源諧振電路，該多個(gè)變送器共用該源諧振電路，其中該源諧振電路和為該源諧振 電路輸入待無線發(fā)射的電能的供電系統(tǒng)有線電連接，并將該待無線發(fā)射的電能轉(zhuǎn)換為高頻 電磁波并發(fā)射。
[0009] 在本文的描述中，信號(hào)電流不同于電源電流，信號(hào)可W是數(shù)據(jù)信號(hào)也可W是控制 信號(hào)，電源為用電單元提供工作所需的電能，為了電路提供了電信號(hào)不能被認(rèn)為是為電路 提供了工作所需的電能；變送器的功能板是指其上具有功能板電路的模塊，該功能板電路 把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變送器安裝簡單、靈活、方便，并使變送器可靠性提高。工作 時(shí)源諧振電路和負(fù)載諧振電路的相對(duì)位置比較靈活，可實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸；可實(shí)現(xiàn)信號(hào) 的無線傳輸；可實(shí)現(xiàn)一個(gè)源諧振電路給多個(gè)負(fù)載諧振電路供電；源諧振器和負(fù)載諧振器的 尺寸可W不一致；源諧振電路和負(fù)載諧振電路之間可W通過中間諧振電路進(jìn)行能量的傳輸 從而實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的無線能量傳輸；使得顯示板可360度旋轉(zhuǎn)工作，選擇后，無需調(diào)節(jié)電源 接線和信號(hào)接線；減少了電源連接器或連接電纜，使得由于電源有線電連接造成的變送器 失效減少，使變送器更可靠；減少了由于電源的有線電連接中，在危險(xiǎn)環(huán)境下，連接處打火 花，使變送器更安全；實(shí)現(xiàn)單一電源對(duì)多臺(tái)變送器供電。
【附圖說明】
[0011] 送里所描述的圖僅針對(duì)所選取的實(shí)施方案，而非對(duì)所有可能的實(shí)現(xiàn)方式起說明作 用，并且不是意在限制本公開的范圍。
[0012] 圖1是一種可選的變送器的示例性組裝圖；
[0013] 圖2是一種可選的本發(fā)明所述的變送器供電結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0014] 圖3是一種可選的本發(fā)明所述的變送器結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0015] 圖4是一個(gè)源諧振電路為多個(gè)變送器無線供電的示意圖；
[0016] 圖5是一種可選的完整強(qiáng)禪合電磁共振無線電能傳輸?shù)氖疽鈭D；
[0017] 圖6是使用E類功率放大器的源諧振電路基本原理圖；
[001引圖7是LMC555最大頻率輸出的電路圖；W及
[0019] 圖8是電磁共振無線電源的等效互感電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 變送器10包括多個(gè)電路單元。如圖2所示，在變送器10的供電結(jié)構(gòu)中，包括源諧 振電路50、第一負(fù)載諧振電路60, W及和第一負(fù)載諧振電路60有線電連接第一用電單元 800。其中，供電系統(tǒng)400和源諧振電路50有線電連接，為源諧振電路50輸入待無線發(fā)射 的電能。變送器10包括第一用電單元800及第一負(fù)載諧振電路60。供電系統(tǒng)400可W是 現(xiàn)有技術(shù)中給變送器10供電的任何合適電源，如客戶的AC/DC配電柜900 (參見圖4)。源 諧振電路50將該待無線發(fā)射的電能轉(zhuǎn)換為高頻電磁波并發(fā)射。第一負(fù)載諧振電路60和源 諧振電路50電磁共振禪合，無線接收該高頻電磁波，為該用電單元提供工作所需電力。即 第一用電單元800使用的是無線電源，無線電源包括組件：源諧振電路50和第一負(fù)載諧振 電路60。從無線供電目的看，源諧振電路50和第一負(fù)載諧振電路60選擇在殼體101內(nèi)、殼 體101上、殼體101外配置，都可W實(shí)現(xiàn)無線供電。即，源諧振電路50可W不是變送器