[实用新型]一种RS485接口电磁流量计变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁流量传感器与变换器生产企业，具体涉及电磁流量计变换器装置。 

背景技术

电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表，采用单片机嵌入式技术，实现数字励磁。变送器是由励磁电路、信号调理与放大电路、电压频率转换电路、微处理器电路、电压电流变换电路等组成。本产品采用C8051F020单片机、AD652电压频率转换器、INA128仪表专用放大器、DH4-20电压电流变换器等芯片，具有LCD显示输出接口，高、低限报警输出接口，4-20mA标准输出接口与RS485串行输出接口，方便与外设进行连接。 

发明内容

本实用新型主要用于解决电磁流量测量中电磁流量测量数据的信号放大、信号变换、信号远程传输的技术问题。电磁流量传感器的输出信号经过本装置放大整形后，提供适合RS485串行输出接口的信号与4-20mA标准输出信号，可以应用于工业生产的远程测量需要。 

本实用新型的目的在于：提供RS485串行输出接口与4-20mA标准输出接口的电磁流量计变换器，通过电磁流量传感器采集流量信号，通过INA128仪表专用放大器对流量信号放大，TL072和OP07运算放大器组成的调理电路进行信号放大与调理，然后由AD652电压频率转换器将放大调理后的流量信号进行电压频率转换，然后将输出的频率信号传输给C8051F020单片机进行信号处理，C8051F020单片机输出流量频率数据经过快速光电耦合器给信号放大与调理电路，并转换为电压信号，经过DH4-20电压电流变换器转换为标准的4-20mA电流信号输出，C8051F020单片机同时将所测量的流量数据输出到LCD显示，也可以通过RS485串行接口输出，当所测量的实时流量值超过设定的流量高、低限时，输出高、低限报警信号，通过光耦隔离，达林顿驱动后输出给报警执行器件进行报警。 

本实用新型的技术解决方案是：主控制器周期采集流量传感器的输出信号，根据采集的数据进行数据显示与流量数据、报警信号输出。 

系统软件架构主要包括主程序、中断处理程序、子程序。主程序主要实现MCU芯片初始化、输出接口初始化等，发送时钟信号通过电压频率转换采集流量传感器数据，将采集的数据运算并显示、控制。 

本实用新型的电磁流量传感器包括U1部分、U2部分、U3部分、U4部分、U5部分、U6部分、U7部分、U8部分、U9部分、U10部分、U11部分和U12部分，U1部分、U2部分和U3部分相互连接构成电磁流量传感器的信号调理与放大电路，U4部分为电压频率转换电路，U5部分为电磁流量计变换器的核心部分，主要由C8051F020单片机芯片构成，完成信号的输入处理与显示、控制输出，U6部分为快速光电耦合器，完成输入与输出信号的隔离，U7部分为放大电路，实现电流信号的放大，U8部分为电压电流转换电路，实现输入电压到输出电流的转换，U9部分和U10部分构成控制输入与输出信号的隔离，U11部分为输出信号的放大驱动电路，U12部分实现RS485串行接口输出。具体电路连接如下： 

INA128部分(U1)： 

INA128的第1引脚连接到R11的一端；INA128的第2引脚连接到C1、C3和R1的一端，C1的另一端接地，R1的另一端接JP1的第1引脚；INA128的第3引脚连接到C2、R2的一端和C3的另一端，C2的另一端接地，R2的另一端接JP1的第3引脚；INA128的第4引脚连接到-12V电源；INA128的第5引脚悬空；INA128的第6引脚连接到C4、R3的一端和U2的第5引脚；INA128的第7引脚连接到+12V电源；INA128的第8引脚连接到R11的另一端； 

TL072(U2部分)： 

TL072的第1引脚连接到C7、R7的一端和U3的第3引脚；TL072的第2引脚连接到R6的一端和R7、 C7的另一端，R6的另一端接地；TL072的第3引脚连接到R5的一端；TL072的第4引脚连接到-12V电源；TL072的第5引脚连接到C5的一端和R3的另一端；TL072的第6引脚连接到C5的另一端和U2的第7引脚；TL072的第7引脚连接到C6的一端和U2的第6引脚，C6的另一端连接到R4的一端和R5的一端，R4的另一端接地；TL072的第8引脚连接到+12V电源； 

OP07部分(U3)：