流速模擬信號發生器的製作方法
2023-05-30 17:29:46 3
專利名稱：流速模擬信號發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種流速模擬信號發生器，特別涉及一種準確，穩定地模擬流速的信號發生器。
背景技術：
在儀表行業中，企業常需要對其生產的轉換器進行檢測和初始化，而轉換器的檢測和進行初始化，通常是用傳感器進行的檢測和初始化的。由於在檢測或初始化參數的測定時，需要傳感器準確地用穩定流速來對轉換器進行檢測和對初始化的參數進行修改，所述的方法在檢測或參數測定的過程中，存在以下問題1.在檢測過程中，傳感器不能準確模擬現場信號進行檢測，不能進行全面的綜合檢測。
2.轉換器參數初始化，參數設定不準確。
3.售後現場維修，由於不能對產品進行綜合檢測，對產品的問題不能準確診斷，因此不能進行現場維修。
發明內容
本發明的目的，是提供一種流速模擬信號發生器。它能準確地檢測轉換器，準確地測定、修改轉換器的初始化參數，並且能方便售後服務人員在現場對產品的問題進行判定和檢測，使用方便。
本發明的目的是這樣實現的本發明包括電壓探測電路101、震蕩電路102、邏輯電路103，其特徵在於本發生器還設置有轉換器勵磁信號檢測電路104、運算放大電路105、電流控制電路106、倍壓電路107，電信號輸入電壓探測電路101測定電壓，電壓探測電路101一個輸出端將測定電壓經邏輯電路103、倍壓電路107輸出高電壓，電壓探測電路101另一個輸出端將測定電壓經震蕩電路102輸出低電平到運算放大器；轉換器將信號一路輸入到勵磁信號檢測電路用於檢測信號，另一路輸入經運算放大電路105將信號分壓分流到轉換器。
轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的1、2端與勵磁信號檢測電路中電阻VR1的兩端連接，發光二級管D1與D2串聯後與電阻R1連接，電阻VR1的一端與電阻R1連接，另一端與電阻VR2、VR3連接。
運算放大電路105中電阻R21分別與運算放大器的2端連接，R14和C4並聯與運算放大器的3端連接，R13和C3並聯後與運算放大器的2端連接，電阻R9經電阻R4接地。
電流控制電路106中電阻R3和R23串聯後一端接地，另一端與控制開關SW1的2端連接，電阻R24的兩端分別與控制開關的SW1的2，4端連接；電阻R25的兩端分別與控制開關SW1的4，5連接；電阻R26和R27並聯連接在控制開關SW1的5，6端之間；電阻R28的兩端分別與控制開關SW1的6，7端連接；電阻R29的兩端分別與控制開關SW1的7，8端連接；電阻R30和R31並聯連接於SW1的8，9端之間；電阻R32的兩端分別與控制開關SW1的10，11端連接，；電阻R33與控制開關SW1的11，12端連接；電阻R34一端與控制開關SW1的12，13端連接，另一端接地。
倍壓電路107中的電容C5的負端與邏輯電路103連接，正極與串聯的二極體D6、D7連接，電容C7一端接地，另一端輸出電壓，電容C6的正極與二極體D6的負極連接，負極與邏輯電路103的11端連接，二極體D5正極接地。
本發生器的主要電路是1.轉換器勵磁信號檢測電路。轉換器的勵磁信號輸入到電阻VR1的兩端。通過不同的發光二極體閃爍，檢測信號。
2.運算放大電路。電路中的電容和電阻對進入運算放大器的採樣信號進行濾波排除以幹擾，使信號穩定的從運算放大器輸出，進入電流控制電路。
3.電流控制電路。控制開關SW1周圍的電阻群按一定比例分成不同的電阻檔，靠分壓的不同輸出不同的比例電流，不同的檔輸出的信號也不同，調節電阻分壓大小可以調節電流即流速大小，達到分壓分流效果。
4.邏輯電路。邏輯電路輸出一個高電平，保證發光二極體D10的正極為高，以滿足發光二極體的工作條件。
5.倍壓電路。倍壓電路將邏輯電路輸出的低電壓轉換成輸出為正的高電壓，達到運算放大器的工作正電壓，使運算放大器的正常工作。
6.震蕩電路。震蕩電路給運算放大器提供低電壓，保證運算放大器的正常工作。
本發明採用模擬流速，轉換器勵磁信號檢測電路、運算放大電路、倍壓電路、電流控制電路在同等電壓下，通過調節電阻的大小來控制電流的大小，即流速的大小，並且流速成線性；邏輯電路、震蕩電路、電壓探測電路，主要起檢測電池電壓的大小，若電池電壓不夠，則指示燈將通過閃爍亮度來表明發生器不能正常工作，並且數字部分還給模擬部分的運放電路提供電壓，從而達到兩部分的統一。因此本發生器有以下優點1.本發生器能模擬傳感器的計量流速，可以充當傳感器，因此有流速計量精確的優點。
2.整個電路中沒有採用大功率元器件，因此功耗低。
3.採用9V固定電池對震蕩電路，邏輯電路，電壓探測電路提供工作電壓，電壓探測電路能檢測電池是否達到工作電壓。
4.本發生器靠轉換器的信號輸入工作，若轉換器沒有信號輸入時，本發生器不能工作，因此能檢測轉換器是否正常工作5.體積小，攜帶方便。
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
圖1為發明的電路圖；圖2為發明邏輯關係流程圖。
具體實施例方式
參見圖1和圖2。本發明主要由電壓探測電路101、震蕩電路102、邏輯電路103，轉換器勵磁信號檢測電路104、運算放大電路105、電流控制電路106、倍壓電路107組成。電信號輸入電壓探測電路101測定電壓，電壓探測電路101一個輸出端將測定電壓經邏輯電路103、倍壓電路107輸出高電壓，電壓探測電路101另一個輸出端將測定電壓經震蕩電路102輸出低電平到運算放大器；轉換器將信號一路輸入到勵磁信號檢測電路用於檢測信號，另一路輸入經運算放大電路105將信號分壓分流到轉換器。
參見圖1。轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的1、2端與勵磁信號檢測電路中電阻VR1的兩端連接，發光二級管D1與D2串聯後與電阻R1連接，電阻VR1的一端與電阻R1連接，另一端與VR2、VR3連接。轉換器勵磁信號檢測電路104中轉換器的勵磁信號從接線端子J1的1，2端輸入到電阻VR1的兩端。當接線端子J1的1端為高，則2為低時，發光二極體D1閃爍，D2不閃爍；當接線端子J1的2端為高，則1為低時，發光二極體D2閃爍，發光二極體D1不閃爍。從而達到檢測信號的目的。其中R1，VR1，VR2，VR3均為電阻也可以檢測，但VR1，VR2為高功率電阻效果好，VR3為精密電阻效果更好。
單刀單擲開關SW1的1端是輸出端它與轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的4和5相接，而接線端子J1的4，5則與轉換器連接，輸出信號回傳給轉換器。
參見圖1。運算放大電路105中電阻R21分別與運算放大器的2端連接，電阻R14和電容C4並聯與運算放大器的3端連接，電阻R13和電容C3並聯後與運算放大器的2端連接，電阻R9經電阻R4接地。電阻VR3的採樣信號通過電阻R9和R21分別進入運算放大器的3，2端，電阻R14和電容C4並聯對進入3端的信號進行濾波排除幹擾，電阻R13和電容C3並聯對進入2端的信號進行濾波排除幹擾。這樣就使信號穩定的從運算放大器6端輸出，通過可調電阻R35進入電流控制電路106。運算放大電路105中的電阻採用精密電阻效果更佳。R35為可調電阻主要是對電流控制電路106進行適當的分壓，保證電流控制電路106的總電壓適當。
參見圖1。SW1是單刀單擲開關分12檔。電流控制電路106中電阻R3和R23串聯連接併到地，還與SW1的2端連接構成第一檔；電阻R24連接於控制開關SW1的2，4端之間構成第二檔；電阻R25連接於控制開關SW1的4，5端之間構成第三檔；電阻R26和R27並聯連接於控制開關SW1的5，6端之間構成第四檔；電阻R28連接於控制開關SW1的6，7端之間構成第五檔；電阻R29連接於控制開關SW1的7，8端之間構成第六檔；電阻R30和R31並聯連接於控制開關SW1的8，9端之間構成第七檔；電阻R32連接於控制開關SW1的10，11端之間構成第八檔；電阻R33連接於控制開關SW1的11，12端之間構成第九檔；電阻R34連接於控制開關SW1的12，13端之間構成第十檔，並連接到地。根據不同的阻值，所分的電壓不同，電壓不同，電流也不同，不同的檔輸出的信號也不同。電流控制電路106中的電阻用精密電阻，能使分流分壓的精確，可以保證本信號器的準確性，效果好。
參見圖1。倍壓電路107中的電容C5的負極與邏輯電路103連接，正極與串聯的二極體D6、D7連接，二極體D5正極接地，電容C7負極接地，正極輸出電壓。邏輯電路103的3端輸出一個低電壓到極性電容C5的負極，邏輯電路103的11端輸出一個低電壓到極性電容C6的負極，二極體D6，D7滿足條件導通，網絡接線端V+的輸出為正的高電壓，達到運算放大器的工作正電壓，從而保證運算放大器的正常工作。
邏輯電路103的4端將輸出一個高電平，保證發光二極體D10的正極為高，而滿足工作條件。
電壓探測電路101對電壓進行探測，當達不到工作電壓時，邏輯電路103的4端輸出為低，二極體D10不能導通。當電壓是在工作範圍內時，發光二極體D10正為高，二極體D10導通發光，表明電池工作正常。
SW2是一個四刀四擲控制開關，它一組控制著電池VCC的供電，一組控制對震蕩電路102，邏輯電路103，電壓探測電路101的供電，另外兩組控制對轉換器的輸出信號。
本發明的工作過程是信號由轉換器提供300毫安方波電流，經轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的1，2埠提供進入信號發生器，轉換器勵磁信號檢測電路104中的採樣電阻VR3採樣通過R9和R21提供到放大器的2，3兩端，經過運算放大電路105的放大和濾波，輸出一個穩定的電壓到電流控制電路106，電流控制電路106通過分壓分流輸出穩定的電流到轉換器。這樣形成一個迴路。而由電源控制電路、電壓控制電力、震蕩電路102、邏輯電路103組成的數字電路主要為運算放大電路105中的運算放大器提供高低壓工作電壓。
電壓探測電路101探測電壓，並將反饋電壓發送到震蕩電路102，當電壓達不到所需電壓時，震蕩電路102將不能產生震蕩信號和一個低電位，同時震蕩電路102還提供一個低電壓給運算放大電路105中的運算放大器。邏輯電路103受震蕩電路102的震蕩信號和低電位的影響，通過邏輯運算激發發光二極體的閃爍，並通過倍壓電路107放大電壓提供給運算放大電路105中的運算放大器。是一個等壓運算放大器，得到高低電位而工作，它的輸入信號由接線端子轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的1，2埠提供，而J1的1，2端與轉換器連接，提供300毫安電流。輸入信號由轉換器提供。在運算放大器的6端，輸出的是一個方波信號，電壓是恆定的。
當需要測定轉換器的參數時，將接線端子J1與轉換器線路連接，打開發生器的開關，將流速檔從小到大依次撥到各個電流檔，並記錄在轉換器上的流速數據，通過線性回歸函數計算出一個參數，並將參數輸入轉換器，從而完成參數的設定。
當需要進行轉換器的維修檢測時，將接線端子J1與轉換器線路連接，打開發生器的開關，若發光二極體D1，D2不閃爍，說明轉換器勵磁信號沒有輸入發生器，則轉換器出現故障，需進一步檢測轉換器電路。
權利要求
1.一種流速模擬信號發生器，包括電壓探測電路101、震蕩電路102、邏輯電路103，其特徵在於本發生器還設置有轉換器勵磁信號檢測電路104、運算放大電路105、電流控制電路106、倍壓電路107，電信號輸入電壓探測電路101測定電壓，電壓探測電路101的一個輸出端將測定電壓經邏輯電路103、倍壓電路107輸出高電壓，電壓探測電路101的另一個輸出端將測定電壓經震蕩電路102輸出低電平到運算放大器；轉換器將信號一路輸入到勵磁信號檢測電路用於檢測信號，另一路輸入經運算放大電路105將信號分壓分流到轉換器。
2根據權利要求1所述的流速模擬信號發生器，其特徵在於轉換器勵磁信號檢測電路104中接線端子J1的1、2端與勵磁信號檢測電路中電阻VR1的兩端連接，發光二級管D1與D2串聯後與電阻R1連接，電阻VR1的一端與電阻R1連接，另一端與電阻VR2、VR3連接。
3根據權利要求1所述的流速模擬信號發生器，其特徵在於運算放大電路105中電阻R21分別與運算放大器的2端連接，R14和C4並聯與運算放大器的3端連接，R13和C3並聯後與運算放大器的2端連接，電阻R9經電阻R14接地。
4根據權利要求1所述的流速模擬信號發生器，其特徵在於電流控制電路106中電阻R3和R23串聯後一端接地，另一端與控制開關SW1的2端連接，電阻R24的兩端分別與控制開關的SW1的2，4端連接；電阻R25的兩端分別與控制開關SW1的4，5連接；電阻R26和R27並聯連接在控制開關SW1的5，6端之間；電阻R28的兩端分別與控制開關SW1的6，7端連接；電阻R29的兩端分別與控制開關SW1的7，8端連接；電阻R30和R31並聯連接於SW1的8，9端之間；電阻R32的兩端分別與控制開關SW1的10，11端連接，；電阻R33與控制開關SW1的11，12端連接；電阻R34一端與控制開關SW1的12，13端連接，另一端接地。
5根據權利要求1所述的流速模擬信號發生器，其特徵在於倍壓電路107中的電容C5的負極與邏輯電路103連接，正極與串聯的二極體D6、D7連接，電容C7一端接地，另一端輸出高電壓，電容C6的正極與二極體D6的負極連接，負極與邏輯電路103的11端連接，二極體D5正極接地。
全文摘要
本發明公開了一種流速模擬信號發生器，其特徵在於本發生器還設置有轉換器勵磁信號檢測電路104、運算放大電路105、電流控制電路106、倍壓電路107，電信號輸入電壓探測電路101測定電壓，電壓探測電路101一個輸出端將測定電壓經邏輯電路103、倍壓電路107輸出高電壓，電壓探測電路101另一個輸出端將測定電壓經震蕩電路102輸出低電平到運算放大器；轉換器將信號一路輸入到勵磁信號檢測電路用於檢測信號，另一路輸入經運算放大電路105將信號分壓分流到轉換器。本發明能準確地檢測轉換器，準確地測定、修改轉換器的初始化參數，並且能方便售後服務人員在現場對產品的問題進行判定和檢測，使用方便。
文檔編號G01D18/00GK1796947SQ20041008166
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月29日 優先權日2004年12月29日
發明者王剛, 申毅 申請人:重慶川儀總廠有限公司