[实用新型]用于农业传感器的通用智能变送装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业传感器技术领域，特别涉及一种用于农业传感器的通用智能变送装置。

背景技术

农业生产活动中，农业设备在运行中要经常对一些机械量、几何量、化学量、生物量进行检测或监视。比如机械量包括：位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、温度、比重和粘度等；几何量包括：长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等。从信号的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号(近代还可以转换成光信号)，而后再通过变送器发送给处理器进行处理。

由于农业生产实际需求测量参数多、通信标准不统一，目前有将多种信息采集、协议集成一体的趋势。公开号为CN201903367U的实用新型专利公开了一种通用型HART变送器模块，其采用多通道信号采样模块对多路模拟及数字型传感器进行采样后进行滤波、放大并送入微处理器模块；恒压/恒流激励模块接收微处理器模块的控制信号为传感器提供激励电压或电流；微处理器模块对采样信号进行计算、处理及转换后，通过HART通信模块完成HART信号的调制及解调输出到HART主站，通过电流输出模块输出4-20mA环路电流至上层控制系统。

现有的变送器大都是针对单种传感器变送成标准的4～20mA电流信号或HART等现场总线信号。只能连接一种传感器进行变送，如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等，导致现场需要安装不同种类、形状各异的变送装置，维护装配操作不便。同时很多变送器只能够变送输出一种信号，比如4-20mA电流信号，不能够满足农业工程中对接口的需求。现代农业迫切需要一种通用接口，以方便地连接所需的传感器，并且转换输出为多种标准信号。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种用于农业传感器的通用智能变送装置，以适应不同种类的传感器。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于农业传感器的通用智能变送装置，其包括：通用传感器单元和处理器单元；所述通用传感器单元，连接传感器和所述处理器单元，用于接收来自传感器的传感器信号，并发送给所述处理器单元；所述处理器单元用于将所述传感器信号转换为4～20mA电流信号、RS485信号、以太网信号或者无线信号中的至少一种；所述传感器信号包括：模拟信号、开关信号、频率信号和带协议的数字信号。

优选地，所述通用传感器单元包括：传感器接口、模拟量通道、开关量通道和数字量通道；所述传感器接口连接传感器和所述模拟量通道、开关量通道、数字量通道和电流源模块；所述模拟量通道，还连接所述处理器单元，用于将来自传感器的模拟信号输送给所述处理器单元；所述开关量通道，还连接所述处理器单元，用于将来自传感器的开关信号或者频率信号输送给所述处理器单元；所述数字量通道，还连接所述处理器单元，用于将来自传感器的带协议的数字信号输送给所述处理器单元。

优选地，所述通用传感器单元还包括：电流源模块和电压源模块；所述电流源模块连接所述传感器接口，用于为所述传感器接口提供参考电流源；所述电压源模块连接所述电流源模块、处理器单元和传感器接口，用于为所述电流源模块、处理器单元和传感器接口提供参考电压。

优选地，所述模拟量通道包括：第一运放和第二运放；所述第一运放连接所述传感器接口，用于将来自传感器的电流模拟信号转换为电压模拟信号后发送给所述第二运放，或者将来自传感器的电压模拟信号直接发送给所述第二运放；所述第二运放连接所述第一运放和所述处理器单元，用于将来自所述第一运放的电压模拟信号放大后发送给所述处理器单元。

优选地，所述模拟量通道还包括：仪用放大器、低通滤波器和模数转换器；所述仪用放大器连接所述传感器接口，用于对来自传感器的差分模拟信号或弱电模拟信号进行放大处理；所述低通滤波器连接所述仪用放大器，用于对放大后的差分模拟信号或弱电模拟信号进行滤波处理；所述模数转换器连接所述低通滤波器和所述处理器单元，用于将滤波后的差分模拟信号或弱电模拟信号转换为数字信号，并发送给所述处理器单元。

优选地，所述装置还包括与所述处理器单元相连接的通讯单元；所述通讯单元包括：用于输出4～20mA电流信号的电流通讯接口、用于输出RS485信号的RS485通讯接口、用于输出以太网信号的以太网通讯接口或者用于输出无线信号的无线通讯接口中的至少一种。

优选地，所述系统还包括：拨码设置单元；所述拨码设置单元连接所述处理器单元，用于设置所述装置的地址，以及传感器种类和量程。