[实用新型]带有HART通信模块的流量传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及流量传感器技术领域，特别是有关于一种带有HART通信模块的流量传感器。

背景技术

流量传感器用于流量监控系统中，当流速达到设定的流速阀值时，输出功率开关控制信号，用于启动连锁保护系统；或是通过模拟和数字量直接输出检测信号，由工业控制系统检测并控制。在工业自动化过程控制中，有时为了达到远程监视的要求，流量传感器输出1～5V或4～20mA的模拟信号，但信号的精度较低且传输过程中易受干扰；有些流量传感器采用串口通信的方式传输采集信号，没有模拟量信号的输出。由于模拟现场还保留很多现役模拟设备，受原投资保值的限制，从模拟传感器到全数字智能传感器的更新还需要很长一段时间，在此期间，开发出一种能兼容模拟信号和数字信号的智能流量传感器将具有十分重要的现实意义。本实用新型介绍的带有HART通信模块的流量传感器即是在这样的背景下开发的。

HART(Highway Addressable Remote Transducer)可寻址远程传感器高速通道的开放的通信协议，是一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信。HART技术在国内外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。HART协议采用基于Be11202标准的FSK频移键控信号，在低频的4～20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输速率为1.2Mbps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以使用HART协议数字通信的方式可以远程设置仪表参数、中间测量数据、校准参数等信息，以及通过HART通信传输流量变化的数字值的流量传感器。

为达上述目的，本实用新型提出一种带有HART通信模块的流量传感器，包括流量信号采集单元、信号放大电路、微处理器、HART通信模块和4～20mA测量电路。流量信号采集单元采集流量信号；信号放大电路接收上述流量信号；流量信号经上述信号放大电路放大后输入给微处理器；HART通信模块从上述微处理器接收数据或者发送数据至上述微处理器；4～20mA测量电路连接上述HART通信模块。

本实用新型中，流量信号采集单元是流量传感器，流量传感器包括流速感应电阻RF、温度感应电阻RT，温度感应电阻RT连接有基准电压，电阻RT、RF分别连接信号放大电路的两输入端。

本实用新型中，其中还包括人机接口，连接上述微处理器。

本实用新型中，微处理器为MSP430F135处理器。HART协议通信模块包括HART调制/解调器HT1200M和D/A转换器AD421。

综上所述，本实用新型提出了采用带有HART通信模块的流量传感器，这样可以通过4～20mA电流信号传递流量变化，而且使用HART协议数字通信的方式可以远程设置仪表参数、中间测量数据、校准参数等信息，以及通过HART通信传输流量变化的数字值。本实用新型既可实现独立控制，又可以作为分体流量传感器，连接现场总线组成集散式控制系统。本实用新型的设计方案使流量传感器的安装、操作、维护、接线更加方便，可靠性得到很大提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理框图。

图2为图1中流量信号采集单元、信号放大电路和微处理器的连接示意图。

图3为图1中微处理器、HART通信模块和4～20mA测量电路的连接示意图。

图4所示为图1中的HART通信模块的工作流程图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

本实用新型提出一种带有HART通信模块的流量传感器，包括流量信号采集单元11、信号放大电路12、微处理器13、HART通信模块14、4～20mA测量电路15和人机接口16。流量信号采集单元11采集流量信号；信号放大电路12接收上述流量信号；流量信号经上述信号放大电路12放大后输入给微处理器13；HART通信模块14从上述微处理器13接收数据或者发送数据至上述微处理器13；4～20mA测量电路15连接上述HART通信模块14，人机接口16连接上述微处理器13。

图2为图1中流量信号采集单元、信号放大电路和微处理器的连接示意图。