工业仪表控制系统技术方案

技术编号:41734027 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-19 12:54
本技术涉及工业仪表技术领域,提出了工业仪表控制系统,包括压力检测电路,压力检测电路包括热敏电阻RT、三极管Q3、压力传感器U3、运放U4和电阻R11,热敏电阻RT的第一端连接12V电源,热敏电阻RT的第二端连接三极管Q3的基极,三极管Q3的发射极连接12V电源,三极管Q3的集电极连接压力传感器U3的第一供电端,压力传感器U3的第二供电端接地,压力传感器U3的第一输出端连接运放U4的反相输入端,压力传感器U3的第二输出端连接运放U4的同相输入端,运放U4的输出端通过电阻R11连接运放U4的反相输入端,运放U4的输出端连接主控单元的第一输入端。通过上述技术方案,解决了相关技术中压力变送器的检测精度差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业仪表,具体的,涉及工业仪表控制系统


技术介绍

1、工业仪表是在工业生产过程中,对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表,工艺生产过程的检测是了解和控制工业生产的基本手段,只有在任何时刻都能准确地了解工艺过程的全貌,并进行控制,才能保证生产过程顺利。其中,压力变送器是工业实践中最为常用的一种工业仪表,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。但现有的压力变送器受环境温度影响较大,导致压力变送器的检测精度差。


技术实现思路

1、本技术提出工业仪表控制系统,解决了相关技术中压力变送器的检测精度差的问题。

2、本技术的技术方案如下:

3、工业仪表控制系统,包括主控单元和压力检测电路,所述压力检测电路连接所述主控单元,所述压力检测电路包括热敏电阻rt、三极管q3、压力传感器u3、电阻r8、电阻r9、运放u4、电阻r10和电阻r11,所述热敏电阻rt的第一端连接12v电源,所述热敏电阻rt的第二端连接所述三极管q3的基极,所述三极管q3的发射极连接12v电源,所述三极管q3的集电极连接所述压力传感器u3的第一供电端,所述压力传感器u3的第二供电端接地,所述压力传感器u3的第一输出端通过所述电阻r8连接所述运放u4的反相输入端,所述压力传感器u3的第二输出端通过所述电阻r9连接所述运放u4的同相输入端,所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r10接地,所述运放u4的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

4、进一步,本技术中所述运放u4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路,所述滤波电路包括电阻r12、电容c8、电容c9、电阻r13、运放u5、电阻r14、电阻r15和电阻r16,所述电阻r12的第一端连接所述运放u4的输出端,所述电阻r12的第二端通过所述电容c8接地,所述电阻r12的第二端连接所述电容c9的第一端,所述电容c9的第二端通过所述电阻r13接地,所述电容c9的第二端连接所述运放u5的同相输入端,所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r15接地,所述运放u5的输出端通过所述电阻r14连接所述电阻r12的第二端,所述运放u5的输出端通过所述电阻r16连接所述运放u5的反相输入端,所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

5、进一步,本技术中还包括阀门控制电路,所述阀门控制电路包括开关管q1和开关管q2,所述开关管q1的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述开关管q1的第一端连接12v电源,所述开关管q1的第二端连接阀门线圈l1的第一端,所述阀门线圈l1的第二端接地,所述开关管q2的控制端连接所述主控单元的第二输出端,所述开关管q2的第一端连接24v电源,所述开关管q2的第二端连接所述阀门线圈l1的第一端。

6、进一步,本技术中还包括两路电路结构相同的驱动电路,任一所述驱动电路包括电阻r3、运放u1和电阻r4,所述电阻r3的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述运放u1的同相输入端连接vref参考电压,所述运放u1的输出端通过所述电阻r4连接9v电源,所述运放u1的输出端连接所述开关管q1的控制端。

7、进一步,本技术中任一所述驱动电路还包括电阻r1、电阻r2和光耦u2,所述电阻r1的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述电阻r1的第二端连接所述光耦u2的第一输入端,所述光耦u2的第二输入端接地,所述光耦u2的第一输出端通过所述电阻r2连接5v电源,所述光耦u2的第一输出端连接所述电阻r3的第一端,所述光耦u2的第二输出端接地。

8、本技术的工作原理及有益效果为:

9、本技术中,压力检测电路用于检测工业生产时的管道压力情况,并将检测到的压力信号转为电信号送至主控单元。

10、压力检测电路的工作原理为:热敏电阻rt作为启动电阻,工作时12v电源经热敏电阻rt加至三极管q3的基极,三极管q3导通,12v电源经三极管q3加至压力传感器u3的供电端,压力传感器u3用于检测管道中的流体流过时所产生的压力信号,并将检测到的压力信号转为电信号输出,但压力传感器u3输出的电信号比较微弱,主控单元无法有效识别,为此,运放u4构成了差分放大电路,用于放大压力传感器u3输出的电信号,同时差分放大电路还可以有效抑制共模干扰信号,提高压力检测的精度。

11、压力传感器u3受温度影响较大,本技术中的压力传感器u3为负温度系数,当温度上升时,导致压力传感器u3的工作电流减小,温度下降时,导致压力传感器u3的工作电流变大,因此,管道压力的检测精度会受到影响。因此,本技术能够进行温度补偿,提高压力的检测精度。

12、具体的,本技术中的热敏电阻rt为正温度系数,温度越高,热敏电阻rt的阻值变大,反之,热敏电阻rt的阻值减小。当压力变送器的工作温度升高时,压力传感器u3的工作电流减小,热敏电阻rt的阻值变大,因此,三极管q3的基极电流减小,从而使流过三极管q3的集电极电流变大,因此,流过压力传感器u3的电流也变大;当压力变送器的工作温度下降时,压力传感器u3的工作电流变大,热敏电阻rt的阻值减小,因此,三极管q3的基极电流变大,从而使流过三极管q3的集电极电流减小,流过压力传感器u3的电流也减小。因此,本技术能够抑制环境温度对压力传感器u3所造成的影响,保证压力传感器u3的工作电流稳定不变,从而提高压力变送器的检测精度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.工业仪表控制系统,其特征在于,包括主控单元和压力检测电路,所述压力检测电路连接所述主控单元,所述压力检测电路包括热敏电阻RT、三极管Q3、压力传感器U3、电阻R8、电阻R9、运放U4、电阻R10和电阻R11,所述热敏电阻RT的第一端连接12V电源,所述热敏电阻RT的第二端连接所述三极管Q3的基极,所述三极管Q3的发射极连接12V电源,所述三极管Q3的集电极连接所述压力传感器U3的第一供电端,所述压力传感器U3的第二供电端接地,所述压力传感器U3的第一输出端通过所述电阻R8连接所述运放U4的反相输入端,所述压力传感器U3的第二输出端通过所述电阻R9连接所述运放U4的同相输入端,所述运放U4的同相输入端通过所述电阻R10接地,所述运放U4的输出端通过所述电阻R11连接所述运放U4的反相输入端,所述运放U4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

2.根据权利要求1所述的工业仪表控制系统,其特征在于,所述运放U4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路,所述滤波电路包括电阻R12、电容C8、电容C9、电阻R13、运放U5、电阻R14、电阻R15和电阻R16,所述电阻R12的第一端连接所述运放U4的输出端,所述电阻R12的第二端通过所述电容C8接地,所述电阻R12的第二端连接所述电容C9的第一端,所述电容C9的第二端通过所述电阻R13接地,所述电容C9的第二端连接所述运放U5的同相输入端,所述运放U5的反相输入端通过所述电阻R15接地,所述运放U5的输出端通过所述电阻R14连接所述电阻R12的第二端,所述运放U5的输出端通过所述电阻R16连接所述运放U5的反相输入端,所述运放U5的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

3.根据权利要求1所述的工业仪表控制系统,其特征在于,还包括阀门控制电路,所述阀门控制电路包括开关管Q1和开关管Q2,所述开关管Q1的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述开关管Q1的第一端连接12V电源,所述开关管Q1的第二端连接阀门线圈L1的第一端,所述阀门线圈L1的第二端接地,所述开关管Q2的控制端连接所述主控单元的第二输出端,所述开关管Q2的第一端连接24V电源,所述开关管Q2的第二端连接所述阀门线圈L1的第一端。

4.根据权利要求3所述的工业仪表控制系统,其特征在于,还包括两路电路结构相同的驱动电路,任一所述驱动电路包括电阻R3、运放U1和电阻R4,所述电阻R3的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述运放U1的同相输入端连接Vref参考电压,所述运放U1的输出端通过所述电阻R4连接9V电源,所述运放U1的输出端连接所述开关管Q1的控制端。

5.根据权利要求4所述的工业仪表控制系统,其特征在于,任一所述驱动电路还包括电阻R1、电阻R2和光耦U2,所述电阻R1的第一端连接所述主控单元的第一输出端,所述电阻R1的第二端连接所述光耦U2的第一输入端,所述光耦U2的第二输入端接地,所述光耦U2的第一输出端通过所述电阻R2连接5V电源,所述光耦U2的第一输出端连接所述电阻R3的第一端,所述光耦U2的第二输出端接地。

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【技术特征摘要】

1.工业仪表控制系统,其特征在于,包括主控单元和压力检测电路,所述压力检测电路连接所述主控单元,所述压力检测电路包括热敏电阻rt、三极管q3、压力传感器u3、电阻r8、电阻r9、运放u4、电阻r10和电阻r11,所述热敏电阻rt的第一端连接12v电源,所述热敏电阻rt的第二端连接所述三极管q3的基极,所述三极管q3的发射极连接12v电源,所述三极管q3的集电极连接所述压力传感器u3的第一供电端,所述压力传感器u3的第二供电端接地,所述压力传感器u3的第一输出端通过所述电阻r8连接所述运放u4的反相输入端,所述压力传感器u3的第二输出端通过所述电阻r9连接所述运放u4的同相输入端,所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r10接地,所述运放u4的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

2.根据权利要求1所述的工业仪表控制系统,其特征在于,所述运放u4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路,所述滤波电路包括电阻r12、电容c8、电容c9、电阻r13、运放u5、电阻r14、电阻r15和电阻r16,所述电阻r12的第一端连接所述运放u4的输出端,所述电阻r12的第二端通过所述电容c8接地,所述电阻r12的第二端连接所述电容c9的第一端,所述电容c9的第二端通过所述电阻r13接地,所述电容c9的第二端连接所述运放u5的同相输入端,所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r15接地,所述运放u5的输出端通过所述电阻r14连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:江洪徐伟江文博
申请(专利权)人:石家庄市新拓自动化系统有限公司
类型:新型
国别省市:

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