專利名稱：一種智能閥門定位器位置反饋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能閥門定位器位置反饋裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，智能閥門定位器的閥位反饋主要有以下幾種方式一是調(diào)整滑動塊， 干簧管或接近開關(guān)實現(xiàn)閥位的反饋，該方法精度低，在微小行程時難于測量；二是采用電容 式位置反饋，通過測量電容值的變化，確定閥位，該方法抗干擾性差，且生產(chǎn)中調(diào)試復(fù)雜。三 是電動閥位變送器，它通過凸輪杠桿機構(gòu)帶動磁芯在兩檢測線圈中運動，兩線圈電流變化， 差分放大后作為反饋信號，該方法易受電磁干擾，受磁滯特性影響重復(fù)性不好。四是電子式 閥位信號反饋裝置，利用電子技術(shù)實現(xiàn)閥門開、關(guān)的二極管顯示及其開、關(guān)位置的存儲，它 不能準(zhǔn)確反饋閥位，不能輸出4-20mA信號，因此不能用于DCS工業(yè)集散控制系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種智能閥門定位器位置反饋裝置，閥位反饋精 確、抗干擾能力強、能夠?qū)㈤y位信息實時傳送到DCS工業(yè)集散控制系統(tǒng)。實現(xiàn)本實用新型發(fā)明目的的技術(shù)方案一種智能閥門定位器位置反饋裝置，閥門位移傳感器信號輸出端接信號調(diào)理電 路，信號調(diào)理電路信號輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路信號輸出端接微處理器，其特 征在于微處理器PWM信號輸出端接電氣隔離電路，電氣隔離電路信號輸出端接觸發(fā)器，觸 發(fā)器信號輸出端接濾波隔離電路，濾波隔離電路信號輸出端接電流環(huán)電路，電流環(huán)電路信 號輸出端接控制單元。電氣隔離電路具有電容(Cl)、光電隔離器(Ul)、(U2)，電容(Cl)的信號輸出端與 光電隔離器(Ul)中發(fā)光二極管的正向端和光電隔離器(U2)中發(fā)光二極管的負向端相接， 光電隔離器(Ul)、(U2)的信號輸出端接觸發(fā)器。電氣隔離電路還具有電容(C2)、光電隔離器(U3)，復(fù)位信號輸出端接電容(C2)， 電容(C2)的信號輸出端與光電隔離器(U3)中發(fā)光二極管的負向端相接，光電隔離器(U3) 的信號輸出端接觸發(fā)器。濾波隔離電路具有低通濾波電路和電壓跟隨芯片⑴5)，低通濾波電路由電阻 (Rl)和電容(C3)連接構(gòu)成，低通濾波電路的信號輸出端接電壓跟隨芯片(U5)，電壓跟隨芯 片(U5)的信號輸出端接電流環(huán)電路。電流環(huán)電路具有電流環(huán)芯片(U6)和三極管(Vl)，電流環(huán)芯片的信號輸出端接三 極管(Vl)的信號輸入端，三極管(Vl)的信號輸出端接控制單元?？刂茊卧梢詾楣I(yè)集散DCS控制系統(tǒng)。觸發(fā)器可以為上升沿D觸發(fā)器。本實用新型具有的有益效果本實用新型能夠?qū)崟r反饋閥位狀態(tài)，無延時滯后，調(diào)校簡單。本實用新型通過電氣隔離電路，進一步增強了閥位反饋裝置的抗干擾能力，受溫度電磁等環(huán)境影響?。煌ㄟ^電流 環(huán)電路，進一步保證了閥位反饋的高靈敏度、高精度和高可靠性，閥位與輸出電流之間的線 性關(guān)系好。

圖1為本實用新型電氣隔離電路和觸發(fā)器部分的電路原理圖；圖2為濾波隔離電路和電流環(huán)電路部分的電路原理圖。
具體實施方式
閥門位移傳感器信號輸出端接信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路信號輸出端接A/D轉(zhuǎn) 換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路信號輸出端接微處理器，此為現(xiàn)有技術(shù)，與智能閥門定位器共用。如圖1所示，微處理器PWM信號輸出端(PWM-in)接電氣隔離電路，電氣隔離電路 信號輸出端接觸發(fā)器U4,觸發(fā)器U4為上升沿D觸發(fā)器，如圖2所示，觸發(fā)器U4信號輸出端 (PWM-out)接濾波隔離電路，濾波隔離電路信號輸出端接電流環(huán)電路，電流環(huán)電路信號輸出 端接控制單元U7，控制單元U7為工業(yè)集散DCS控制系統(tǒng)。如圖1所示，電氣隔離電路具有電容Cl、光電隔離器U1、U2，電容Cl的信號輸出端 與光電隔離器Ul中發(fā)光二極管的正向端和光電隔離器U2中發(fā)光二極管的負向端相接，光 電隔離器U1、U2的信號輸出端接觸發(fā)器U4。電氣隔離電路還具有電容C2、光電隔離器U3， 復(fù)位信號輸出端(REST)接電容C2，電容C2的信號輸出端與光電隔離器U3中發(fā)光二極管的 負向端相接，光電隔離器U3的信號輸出端接觸發(fā)器U4。如圖2所示，濾波隔離電路具有低通濾波電路和電壓跟隨芯片U5，低通濾波電路 由電阻Rl和電容C3連接構(gòu)成，低通濾波電路的信號輸出端接電壓跟隨芯片TO，電壓跟隨芯 片U5的信號輸出端接電流環(huán)電路。電流環(huán)電路具有電流環(huán)芯片U6和三極管VI，電流環(huán)芯 片的信號輸出端接三極管Vl的信號輸入端，三極管Vl的信號輸出端接控制單元U7。PWM信號通過電容Cl后，在上升沿產(chǎn)生正尖脈沖，下降沿產(chǎn)生負尖脈沖。正尖脈沖 使光電隔離器Ul工作，使觸發(fā)器U4輸出高電平；負尖脈沖使光電隔離器U2工作，使觸發(fā)器 U4輸出低電平，從而觸發(fā)器U4的輸出端還原出PWM信號。復(fù)位信號通過電容C2產(chǎn)生負尖 脈沖，使光電隔離器U3工作，使觸發(fā)器U4強制置位，即使觸發(fā)器U4輸出端清零復(fù)位。由觸發(fā)器U4輸出的PWM信號經(jīng)過由電阻Rl和電容C3組成的低通濾波電路產(chǎn)生 直流電壓信號，該直流電壓信號進入電壓跟隨芯片U5，使電壓值不變，提高驅(qū)動能力，減小 對前級電路的影響。電壓跟隨芯片TO輸出的信號進入電流環(huán)芯片TO，三極管Vl向控制單 元U7輸出與閥位相對應(yīng)的4MA-20MA電流。穩(wěn)壓管V2能夠起到對電流環(huán)芯片U6穩(wěn)壓保護 的作用，二極管V3對電流環(huán)芯片TO進行反向電壓保護。
權(quán)利要求一種智能閥門定位器位置反饋裝置，閥門位移傳感器信號輸出端接信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路信號輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路信號輸出端接微處理器，其特征在于微處理器PWM信號輸出端接電氣隔離電路，電氣隔離電路信號輸出端接觸發(fā)器，觸發(fā)器信號輸出端接濾波隔離電路，濾波隔離電路信號輸出端接電流環(huán)電路，電流環(huán)電路信號輸出端接控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于電氣隔離電路 具有電容(Cl)、光電隔離器(U1、U2)，電容(Cl)的信號輸出端與光電隔離器(Ul)中發(fā)光二 極管的正向端和光電隔離器(U2)中發(fā)光二極管的負向端相接，光電隔離器(U1、U2)的信號 輸出端接觸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于電氣隔離電路 還具有電容(C2)、光電隔離器(U3)，復(fù)位信號輸出端接電容(C2)，電容(C2)的信號輸出端 與光電隔離器(U3)中發(fā)光二極管的負向端相接，光電隔離器(U3)的信號輸出端接觸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于濾波隔離電路 具有低通濾波電路和電壓跟隨芯片⑴5)，低通濾波電路由電阻(Rl)和電容(C3)連接構(gòu)成， 低通濾波電路的信號輸出端接電壓跟隨芯片(U5)，電壓跟隨芯片(U5)的信號輸出端接電 流環(huán)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于電流環(huán)電路具 有電流環(huán)芯片(U6)和三極管(Vl)，電流環(huán)芯片的信號輸出端接三極管(Vl)的信號輸入端， 三極管(Vl)的信號輸出端接控制單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于控 制單元可以為工業(yè)集散DCS控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項所述的智能閥門定位器位置反饋裝置，其特征在于觸 發(fā)器可以為上升沿D觸發(fā)器。
專利摘要本實用新型涉及一種智能閥門定位器位置反饋裝置，閥位反饋精確、抗干擾能力強、能夠?qū)㈤y位信息實時傳送到DCS工業(yè)集散控制系統(tǒng)。技術(shù)方案一種智能閥門定位器位置反饋裝置，閥門位移傳感器信號輸出端接信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路信號輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路信號輸出端接微處理器，其特征在于微處理器PWM信號輸出端接電氣隔離電路，電氣隔離電路信號輸出端接觸發(fā)器，觸發(fā)器信號輸出端接濾波隔離電路，濾波隔離電路信號輸出端接電流環(huán)電路，電流環(huán)電路信號輸出端接控制單元。
文檔編號G05D3/12GK201673413SQ201020117780
公開日2010年12月15日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者周歡喜, 李雪丹, 汪時云 申請人:衡陽北方光電信息技術(shù)有限公司