[发明专利]低功耗的多参数两线制变送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种回路供电变送器，尤其是涉及一种低功耗的多参数两线制变送器。

背景技术

当前，工业控制现场中4~20mA两线制回路供电变送器应用越来越广泛。两线制技术由于其不需要专用的电源电缆，也不需要单独的供电单元，可以使其安装维护成本显著下降。同时，随着工业控制技术的发展，市场已不再仅仅满足于单一参数或单一传感器测量的变送器，如仅支持单一温度、单一pH值、单一电导等等的变送器，而逐渐转向需要支持多参数或支持多种参数复合的传感器的变送器，如可在不同设置下支持带温度的pH传感器，或支持带温度的电导传感器等等。此类多参数两线制回路供电变送器具有应用场合适应能力强、客户使用灵活度高、制造物流成本低等优点。

然而与此同时，此类变送器由于必须同时满足低功耗和支持多参数的要求。其中的低功耗要求，即当4~20mA回路供电变送器发生报警时的电流可能低至3.6mA，也能正常可靠地工作。这两个要求导致变送器设计难度较高，制约了变送器的发展。

目前市场的4~20mA两线制变送器，一般仅能支持单一种类的参数或传感器进行测量。而支持多参数的变送器一般为四线制供电方式。另外，目前市场上有的产品采用模块化设计，以达到既有两线制又是多参数测量的功能，可以根据用户需要替换相应的测量模块，但此类设计需用户准备多个测量参数模块，且替换时需要专业授权人员打开机壳进行接线调试等操作，产品成本及操作复杂程度较高。

为此，需要发明一种既具备低功耗两线制供电方式又同时可以进行多参数测量功能的变送器，以提高工业现场测量产品的灵活性，同时也可降低使用及安装成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低功耗，支持多参数测量的两线制回路供电变送器。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种低功耗的多参数两线制变送器，包括多个信号测量及处理电路、多个电源控制电路、微控制器及电流输出模块。每一信号测量及处理电路的输入端用于连接一传感器，当每一信号测量及处理电路工作时，处理所述传感器的测量信号并输出经处理的测量信号。多个电源控制电路一一对应地连接所述多个信号测量及处理电路，根据一组控制信号动态地控制所述多个信号测量及处理电路工作或停止。微控制器连接所述多个信号测量及处理电路及所述多个电源控制电路，所述微控制器发出所述一组控制信号至所述电源控制电路，接收工作中的信号测量及处理电路所输出的所述经处理的测量信号，并输出测量值至电流输出模块。电流输出模块连接所述微控制器，将所述测量值转换为电流信号输出。

在本发明的一实施例中，所述传感包括模拟传感器。

在本发明的一实施例中，变送器还可包括模数转换器，连接于至少部分信号测量及处理电路和所述微控制器之间，其中所述至少部分信号测量及处理电路用于连接模拟传感器。

在本发明的一实施例中，所述模拟传感器包括用于酸碱度pH、电导率、溶解氧或温度的传感器。

在本发明的一实施例中，所述传感器包括数字传感器。

在本发明的一实施例中，所述数字传感器包括总线型数字传感器。

在本发明的一实施例中，所述微控制器输出一组所述控制信号，以控制所述多个信号测量及处理电路中的其中一个单独工作。

在本发明的一实施例中，所述微控制器输出一组所述控制信号，以控制所述多个信号测量及处理电路中的至少两个按一定的时序交替地工作。

在本发明的一实施例中，所述电源控制电路包括开关，所述控制信号为开关信号。

在本发明的一实施例中，变送器还可包括HART调制解调模块，连接该微控制器。

本发明由于对多个信号测量及处理电路的分别控制，使得这些信号测量及处理电路只有在需要工作时才被开启，因而显著降低了变送器工作所需的功耗。而且，这一控制过程是由变送器自动地完成，无须人为地接线调试，因而降低了使用及安装成本。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明的低功耗的两线制变送器电路原理框图。

图2为根据本发明一实施例的低功耗的两线制变送器电路框图。

图3为根据本发明另一实施例的低功耗的两线制变送器电路框图。

具体实施方式

本发明的实施例描述一种低功耗、支持多参数测量的两线制回路供电变送器。

作为举例而非限制，这类两线制回路供电变送器的电流范围是4~20mA。