[发明专利]电流脉冲型本质安全防爆前置放大器

说明书

技术领域

本发明属于一种电子线路，特别涉及一种前置放大器。

背景技术

涡轮流量计的流量输出信号为交变的磁信号，须经磁电变换和前置放大后再输出到测量设备，进行磁电变换和前置放大的电路统称为前置放大器。前置放大器输出的类型有电流输出型、电压输出型和脉冲输出型三种。在要求防爆的环境中使用时，电压输出型和脉冲输出型前置放大器必须采用隔爆方式，存在体积大、安装要求高、拆装不方便等缺点；电流输出型前置放大器虽可采用本质安全防爆方式，但输出信号为模拟量，对检测仪表要求高，在信号处理过程中会产生一定误差。目前该领域中既能采用电流脉冲输出，又能实现本安防爆的前置放大器尚为空白。

发明内容

本发明的目的是：提供一种以电流脉冲输出的本质安全防爆前置放大器，将涡轮流量计的流量信号变换为电流脉冲形式远传到安全区的检测仪表。

本发明的技术方案是：一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，它包括：信号采集电路、整形电路、V/I转换电路以及供电电路；

所述信号采集电路包括：带有磁钢的感应线圈，由正反向并联在所述感应线圈两端的第一二极管到第六二极管所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器；所述感应线圈完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器的正向输入端一方面通过第四电容接地，一方面通过第八电阻接地，另一方面通过第九电阻接入所述感应线圈的一端，所述第一运算放大器的负向输入端一方面通过第五电容接地，一方面通过第十电阻接地，一方面通过第十二电阻接入所述感应线圈的另一端，另一方面通过第十一电阻接入所述第一运算放大器的输出反馈信号，所述第一运算放大器的供电端接入所述供电电路；所述第一运算放大器将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪；

所述整形电路包括：第二运算放大器，其负向输入端接入所述第一运算放大器输出信号，所述第二运算放大器正向输入端一方面通过第六电阻接地，一方面通过第七电阻接入所述供电电路，另一方面通过第五电阻接入所述第二运算放大器输出的反馈信号；所述整形电路将接收到的流量信号整形成方波电压信号；

所述V/I转换电路包括：正极接地、负极接入所述第二运算放大器输出端的第十三稳压二极管、第十四稳压二极管；第二三极管，其基极通过第四电阻接入所述第二运算放大器的输出，其发射极接地，其集电极一方面输出电流脉冲，另一方面通过第一电阻接入24V+；所述V/I转换电路将电压方波信号转换成电流脉冲信号；

所述供电电路包括：第一三极管，由第十稳压二极管、第十一稳压二极管、第十二稳压二极管和电容并联组成的第二本安保护电路，由第三电容、第一电容、第八稳压二极管、第七稳压二极管、第九稳压二极管并联组成的第三本安保护电路；所述第二本安保护电路一端接地，另一端通过第三电阻接24V+，为所述第一三极管基极提供基准电压；所述第一三极管的集电极通过第二电阻接24V+，其发射极一方面为所述整形电路、所述信号采集电路供电，另一方面通过第六电容接24V+；所述第三本安保护电路一端接地，另一端接入第一三极管的发射极。

本发明电路简单，结构紧凑，测量精度高，可靠性高，安装与拆卸方便，可远距离传送流量信号，特别适用于需要本安防爆的场合。

附图说明

附图1为本发明的电原理图；

附图2为本发明安装于壳体内的结构示意图；

附图3为本发明的一个应用实例。

具体实施方式

实施例1：参见附图1，一种电流脉冲型本质安全防爆前置放大器，它包括：信号采集电路1、整形电路2、V/I转换电路3以及供电电路4；

所述信号采集电路1包括：带有磁钢的感应线圈L，由正反向并联在所述感应线圈L两端的第一二极管到第六二极管D1-D6所组成的第一本安保护电路，以及第一运算放大器U1A；所述感应线圈L完成流量信号的采集，输出毫伏级电压信号；所述第一运算放大器U1A的正向输入端一方面通过第四电容C4接地，一方面通过第八电阻R8接地，另一方面通过第九电阻R9接入所述感应线圈L的一端，所述第一运算放大器U1A的负向输入端一方面通过第五电容C5接地，一方面通过第十电阻R10接地，一方面通过第十二电阻R12接入所述感应线圈L的另一端，另一方面通过第十一电阻R11接入所述第一运算放大器U1A的输出反馈信号，所述第一运算放大器U1A的供电端接入所述供电电路4；所述第一运算放大器U1A将流量信号放大到伏级，并进行滤波、降噪；