一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法

摘要

本发明涉及一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法，包括CPU、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、模数转换器和数模转换器；通过CPU通过控制数模转换器输出固定电流，若此时电路中任何一个器件发生故障，最终都将间接导致流过第三电阻R3的电流发生变化，从而导致第一运算放大器的输入电压发生改变，将采样值通过模数转换器AD采样、计算并与CPU当前计算值比较，若超出设定阈值，则报警；利用实时采样环路电流，与实际计算值进行实时比较，达到同时监控DA和VI转换电路的目的，巧妙的实现了压力变送器系统在使用中对DA和VI转换电路的诊断的难题，解决了现场仪表DA及环路电流输出的诊断问题。

说明书

技术领域

本发明涉及压力变送器领域，具体是一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法。

背景技术

随着智能压力变送器的发展，越来越多的应用场合需要考虑设备的安全可靠性，需要对电路的各个功能模块进行诊断。现有的诊断方式无法满足智能压力变送器的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法，能够使得在压力变送器硬件电路中的关键模块DA发生故障时，该压力变送器能诊断出该故障，并给出故障信息，保障现场仪表使用安全。

本发明的一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路，包括CPU、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、模数转换器和数模转换器；

第一运算放大器的同向输入端串接第一电阻R1后与数模转换器的模拟端输出连接，数模转换器的数字输入端与CPU连接，第一运算放大器的输出端与三极管的基极连接，三极管的发射极串接第二电阻R2后与第二运算放大器的同向输入端连接，三极管的发射极同时与第一运算放大器的反向输入端连接，三极管的发射极同时串接第三电阻R3和第四电阻R4后与第二运算放大器的反向输入端连接，第三电阻R3和第四电阻R4之间设有第五电阻R5，第五电阻R5的一端连接至第三电阻R3和第四电阻R4之间，第五电阻R5的另一端外接电源，电源通过第六电阻R6与第一运算放大器的同向输出端连接，第二运算放大器的输出端与模数转换器的模拟输入端连接，模数转换器的数字输出端与CPU连接，模数转换器的模拟输入端与第二运算放大器的反向输入端之间连接有负反馈线，负反馈线上设有第七电阻R7。

进一步，所述电源为负压直流电源，所述第二电阻R2和三极管的发射极之间接地。

本发明还提供一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断方法，包括步骤：

(1)CPU通过控制数模转换器输出固定电流I；

(2)输出电流I经过运算放大及伏安转换后输出，CPU通过模数转换器输出电压V进行AD采集，输出电流I与输出电压V的关系为：

(3)将采集的输出电压V与输出电流I按照

本发明的有益效果是：本发明的一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法，通过CPU通过控制数模转换器输出固定电流，若此时电路中任何一个器件发生故障，最终都将间接导致流过第三电阻R3的电流发生变化，从而导致第一运算放大器的输入电压发生改变，将采样值通过模数转换器 AD采样、计算并与CPU当前计算值比较，若超出设定阈值，则报警；利用实时采样环路电流，与实际计算值进行实时比较，达到同时监控DA和VI转换电路的目的，巧妙的实现了压力变送器系统在使用中对DA和VI转换电路的诊断的难题，解决了现场仪表DA及环路电流输出的诊断问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：本实施例的一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法，电路部分包括CPU、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、三极管D1、模数转换器和数模转换器；

第一运算放大器U1的同向输入端串接第一电阻R1后与数模转换器的模拟端输出连接，数模转换器的数字输入端与CPU连接，第一运算放大器U1的输出端与三极管D1的基极连接，三极管D1的发射极串接第二电阻R2后与第二运算放大器 U2的同向输入端连接，三极管D1的发射极同时与第一运算放大器U1的反向输入端连接，三极管D1的发射极同时串接第三电阻R3和第四电阻R4后与第二运算放大器U2的反向输入端连接，第三电阻R3和第四电阻R4之间设有第五电阻R5，第五电阻R5的一端连接至第三电阻R3和第四电阻R4之间，第五电阻R5的另一端外接电源，电源通过第六电阻R6与第一运算放大器U1的同向输出端连接，第二运算放大器U2的输出端与模数转换器的模拟输入端连接，模数转换器的数字输出端与CPU连接，模数转换器的模拟输入端与第二运算放大器U2的反向输入端之间连接有负反馈线，负反馈线上设有第七电阻R7。

输出电流I与输出电压V的关系为：

电源为负压直流电源，值为-24V，所述第二电阻R2和三极管D1的发射极之间接地。

具体实施方法如下：根据输出电流I与输出电压V的对应关系，实际应用时选取1.0V对应输出20mA,以此计算，4mA对应DA输出电压为0.1V。反向比例放大电路将第三电阻R3上的电压进行反向放大，通过AD采样，进行实时测量，同时与CPU计算的当前电流值进行比较，若超出规定阈值范围，则CPU输出报警提示，并通过显示器给出故障信息及输出报警信息。

本发明的一种压力变送器的DA及VI转换电路的诊断电路和诊断方法，CPU 通过控制数模转换器输出固定电流，若此时电路中任何一个器件发生故障，最终都将间接导致流过第三电阻R3的电流发生变化，从而导致第一运算放大器 U1的输入电压发生改变，将采样值通过模数转换器AD采样、计算并与CPU当前计算值比较，若超出设定阈值，则报警；利用实时采样环路电流，与实际计算值进行实时比较，达到同时监控DA和VI转换电路的目的，巧妙的实现了压力变送器系统在使用中对DA和VI转换电路的诊断的难题，解决了现场仪表DA及环路电流输出的诊断问题。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。