[发明专利]带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器

说明书

技术领域

本发明涉及4-20mA两线制探测器。 

背景技术

通常在工业环境布线往往占工程成本的很多一部分比例，在成本与安全性考虑下两线制探测器应运而生。 

在现有技术中，两线探测器并不具备阻抗检测功能，在缺少该功能的探测器使用过程中，可能发生意外情况。这种情况表现于在低限时探测器工作正常，随着检测量的增加，显示数值不断增长，当增长到某一数值后示数不再随检测量增加而增加。即总线电流为某个值后电流不再增加。如果检测量是与安全息息相关的量，那么永远不会达到报警值的探测器可能会在关键时刻造成巨大损失。 

分析此种现象原因，是由于线缆电阻过大或供电电压不够，导致4-20mA电路回路最大只能产生不到20mA的某一个电流值。但低于该值探测器回路却可以工作，给人以系统正常的假象，给安全带来隐患。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有两线探测器由于不具备阻抗检测功能，难以确定两线制报警控制器是否全量程正常工作的问题，提供一种带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器。 

带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器，它包括控制单元、运算放大器、三极管、一号电阻、二号电阻、三号电阻、四号电阻、五号电阻和六号电阻，I-1为电流回路的入口，I-2为电流回路的出口，控制单元包括LDO稳压端、ADC输入端、DAC输出端和接地端，I-1同时与六号电阻的一端、控制单元的LDO稳压端、四号电阻的一端连通，六号电阻的另一端与三极管的集电极连通，三极管的基极与运算放大器的输出端连通，控制单元的DAC输出端与一号电阻的一端连通，一号电阻的另一端同时与运算放大器的同相输入端、三号电阻的一端连通，运算放大器的反相输入端、三极管的发射极、二号电阻的一端、控制单元的接地端、五号电阻的另一端同时与电路地连通，四号电阻的另一端、控制单元的ADC输入端同时与五号电阻的一端连通，二号电阻的另一端、三号电阻的另一端同时与I-2连通。 

本发明通过控制总线电流并实时监测探测器的供电电压，进行回路阻抗和供电电压的检测，并根据系统阻抗和电源供电电压的关系，完成对两线制报警控制器的全量程输出检测，对不满足全量程输出的两线制报警控制器发出警告信息；所述检测不会引起两线制报警控制器的误报警。使两线制探测报警器更安全、可靠。 

附图说明

图1为本发明的电路图，图2为本发明的工作状态的示意图。 

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器，它包括控制单元U1、运算放大器U2、三极管U3、一号电阻R1、二号电阻R2、三号电阻R3、四号电阻R4、五号电阻R5和六号电阻R6，I-1为电流回路的入口，I-2为电流回路的出口，控制单元U1包括LDO稳压端、ADC输入端、DAC输出端和接地端，I-1同时与六号电阻R6的一端、控制单元U1的LDO稳压端、四号电阻R4的一端连通，六号电阻R6的另一端与三极管U3的集电极连通，三极管U3的基极与运算放大器U2的输出端连通，控制单元U1的DAC输出端与一号电阻R1的一端连通，一号电阻R1的另一端同时与运算放大器U2的同相输入端、三号电阻R3的一端连通，运算放大器U2的反相输入端、三极管U3的发射极、二号电阻R2的一端、控制单元U1的接地端、五号电阻R5的另一端同时与电路地连通，四号电阻R4的另一端、控制单元U1的ADC输入端同时与五号电阻R5的一端连通，二号电阻R2的另一端、三号电阻R3的另一端同时与I-2连通。 

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器的进一步限定，运算放大器U2采用低功耗的运算放大器。 

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器的进一步限定，四号电阻R4和五号电阻R5均采用高阻抗电阻。 

结合图1和图2说明本发明具体工作原理： 

带4-20mA全量程输出检测的两线制探测器的电流回路的入口I-1和出口I-2分别对应通过导线与报警控制器P1连通。 

控制单元U1负责探测的主要功能，当控制单元U1的DAC输出端不输出时，整个电路中粗线A101回路没有电流消耗。