本发明专利技术提供FF?H1现场总线温度测量装置包括：温度传感器，采集测点设备的温度；传感器信号调理单元，将温度传感器采集的温度进行信号放大及滤波处理，将处理后的信号发送至模数转换单元；模数转换单元，将传感器信号调理单元发送来的信号进行模数转换，将转换后的数字信号发送至微处理器；微处理器，对数字信号进行线性处理和温度补偿，将处理后的信号发送至现场总线通讯控制器；现场总线通讯控制器，将微处理器发送来的信号转换为FFH1现场总线数据链路层数据，发送至媒体连接单元；媒体连接单元，将数据链路层数据转换为物理层数据发送至FF?H1现场总线。本装置采用数字信号进行传输，抗干扰能力强，因此测量的温度比较准确。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及现场总线
，特别涉及一种FF Hl现场总线温度测量装置。
技术介绍
基金会现场总线(FF，FOUNDATION Fieldbus)是一种全数字的、双向传输、多点通 讯、支持总线供电、用于连接智能设备和自动化系统的通讯链路。FF现场总线可视作一种基 于现场的局域网(LAN)，用于连接各种仪表、阀门定位器等智能设备，其自身可向整个网络 提供控制应用程序。FF Hl现场总线是专门用于过程自动化的低速总线，通信速率为31. 25Kbps，传输 信号采用曼彻斯特编码，支持总线供电，并提供本质安全。FF Hl现场总线的拓扑结构可采 用总线型、树型和菊花链型，在同一网段可以是混合型拓扑结构。现有的温度变送器采用4 20mA传输技术，每一个测点至少需要2根电缆，而分 散型控制系统往往有几百、几千甚至上万个测点，因此，需要的电缆数量是惊人的。电缆的 敷设、查验及维护需要花费大量的人力、物力和财力，电缆本身的成本也相当高，甚至大大 超过控制室的系统设备。其次，现有的温度变送器采用的是4 20mA模拟信号，由于模拟 信号抗干扰能力较差，因此造成最终的数据不准确。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种FF Hl现场总线温度测量装置，能够降低系 统成本，同时测量数据准确。本专利技术实施例提供一种FF Hl现场总线温度测量装置，包括温度传感器、传感器 信号调理单元、模数转换单元、微处理器、现场总线通讯控制器和媒体连接单元；所述温度传感器，用于采集测点设备的温度；所述传感器信号调理单元，用于将所述温度传感器采集的温度进行信号放大及滤 波处理，将处理后的信号发送至所述模数转换单元；所述模数转换单元，用于将所述传感器信号调理单元发送来的信号进行模数转 换，将转换后的数字信号发送至所述微处理器；所述微处理器，用于对所述数字信号进行线性处理和温度补偿，将处理后的信号 发送至现场总线通讯控制器；所述现场总线通讯控制器，用于将所述微处理器发送来的信号转换为FFHl现场 总线数据链路层数据，发送至所述媒体连接单元；所述媒体连接单元，用于将所述数据链路层数据转换为物理层数据发送至FF Hl 现场总线。优选地，所述模数转换单元与所述微处理器之间还连接信号隔离单元；所述信号隔离单元，用于将所述模数转换单元的信号与所述微处理器的信号进行隔尚。优选地，还包括与所述微处理器连接的IXD单元；所述微处理器将处理后的信号转换为温度值在所述IXD单元上进行显示。优选地，还包括与所述微处理器连接的SRAM，用于存储微处理器的数据。优选地，所述媒体连接单元还用于将FF Hl现场总线电源转换为3. 3V和6V电源， 所述3. 3V为所述微处理器和现场总线通讯控制器供电，所述6V电源为所述信号隔离单元、 模数转换单元和传感器信号调理单元供电。优选地，还包括与所述媒体连接单元连接的电源单元；所述电源单元，用于将所述3. 3V电源转换为1. 8V电源，为所述微处理器的内核供 电；所述电源单元，还用于将所述6V转换为5V和3V电源，为所述模数转换单元、传感 器信号调理单元和隔离单元供电。优选地，所述微处理器自带RAM和Flash。优选地，所述温度传感器为热电阻或热电偶。优选地，当所述温度传感器为热电偶时，所述传感器信号调理单元还包括冷端补 偿电阻。优选地，所述模数转换单元将转换后的数字信号发送至所述微处理器，具体是通 过串行外围设备接口 SPI将数字信号发送至所述微处理器的。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术提供的FF Hl现场总线温度测量装置，是现场总线型温度监测模块。现有 技术中是每个测点需要2根电缆，但现在由于采用数字信号进行传输，微处理器集中控制 最多时32台仪表可以挂接在同一条总线上，这样可以节约90%以上的电缆，因此可以降低 整个系统的成本。由于本装置是将温度传感器采集的温度进行模数转换后进行传输，数字 信号比模拟信号的抗干扰能力强很多，因此测量的温度比较准确。附图说明图1是本专利技术提供的FF Hl现场总线温度测量装置实施例一结构图；图2是本专利技术提供的FF Hl现场总线温度测量装置实施例二结构图；图3是本专利技术提供的FF Hl现场总线温度测量装置实施例三结构图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。参见图1，该图为本专利技术提供的FF Hl现场总线温度测量装置实施例一结构图。本专利技术实施例提供的FF Hl现场总线温度测量装置，包括温度传感器101、传感 器信号调理单元102、模数转换单元103、微处理器104、现场总线通讯控制器105和媒体连 接单元106。所述温度传感器101，用于采集测点设备的温度。所述温度传感器101可以采用热电偶，也可以采用热电阻。所述传感器信号调理单元102，用于将所述温度传感器101采集的温度进行信号放大及滤波处理，将处理后的信号发送至所述模数转换单元103。例如，当所述温度传感器101采用热电阻RTD时，所述传感器信号调理单元102采 用低功耗高精度运放AD8541及高精度电压源ADR127。其中电压源ADRl27产生1. 25V的电压基准，该电压基准经过运放AD8541将其变 换成1. 25mA的恒流源以驱动热电阻RTD，热电阻RTD得到的电压信号经过滤波后再进入模 数转换单元103。当所述温度传感器101采用热电偶时，所述传感器信号调理单元还包括冷端补偿 电阻。所述模数转换单元103，用于将所述传感器信号调理单元102发送来的信号进行 模数转换，将转换后的数字信号发送至所述微处理器104。本实施例提供的模数转换单元103可以优选采用M位高精度模数转换器AD7799， 其特点如下分辨率24bit采样率500SPS通道数3输入类型差分电源电压最小2.7V工作温度范围-40°Cto+105°C接口 3线串行，SPI，队列串行外设接口 (QSPI)转换时间2000μ s需要说明的是，所述模数转换单元103可以采用同样性能的其他芯片，当然，如果 微处理器自带的模数转换器可以达到同样的处理速度和精度可以不用连接外部的模数转 换器，直接利用微处理器自带的模数转换器。所述微处理器104，用于对所述数字信号进行线性处理和温度补偿，将处理后的信 号发送至现场总线通讯控制器105。微处理器可以采用ARM芯片，本实施例中可以优选采用ARM7TDMI-S微控制器。16K 字节静态 RAM。256K字节片内Flash程序存储器。外部8、16或32位总线。片内Boot装载程序实现在线系统编程(ISP)和在线应用中编程(IAP)。嵌入式跟踪宏单元(ETM)支持对执行代码进行无干扰的高速实时跟踪。2个32位定时器、6路P丽输出、实时时钟和看门狗。多个串行接口，包括2个UART接口、1个高速I2C接口 G00kbit/s)和2个SPI接□。通过片内PLL可实现最大为60MHz的CPU操作频率。向量中断控制器，可配置优先级和向量地址。片内晶振频率范围1 30MHz。2个低功耗模式空闲和掉电。通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。可以理解的是，微处理器还可以采用能完成本专利技术目的的其他CPU芯片。所述现场总线通讯控制器105，用于将所述微处理器104发送来的信号转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＦＦ Ｈ１现场总线温度测量装置，其特征在于，包括：温度传感器、传感器信号调理单元、模数转换单元、微处理器、现场总线通讯控制器和媒体连接单元；所述温度传感器，用于采集测点设备的温度；所述传感器信号调理单元，用于将所述温度传感器采集的温度进行信号放大及滤波处理，将处理后的信号发送至所述模数转换单元；所述模数转换单元，用于将所述传感器信号调理单元发送来的信号进行模数转换，将转换后的数字信号发送至所述微处理器；所述微处理器，用于对所述数字信号进行线性处理和温度补偿，将处理后的信号发送至现场总线通讯控制器；所述现场总线通讯控制器，用于将所述微处理器发送来的信号转换为ＦＦＨ１现场总线数据链路层数据，发送至所述媒体连接单元；所述媒体连接单元，用于将所述数据链路层数据转换为物理层数据发送至ＦＦ Ｈ１现场总线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，蒋济友，吴建军，李强，李长鸿，
申请(专利权)人：北京华控技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11
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