一种压力变送器的强制报警电流输出系统和方法

技术领域

本发明涉及压力变送器技术领域，具体是一种压力变送器的强制报警电流输出系统和方法。

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。但在诊断到电路的部分故障，可能该故障无法通过环路电流输出，向用户提出警示，此时需要通过一套额外强制报警电路，保障在cpu、数模转换器、环路故障时仍然能够输出报警信号，保障系统安全。

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强制报警电流输出系统和方法，能够在诊断到硬件电路中的数模转换器、环路电流、cpu发生故障时，强制输出报警电流，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强制报警电流输出系统，包括供电电源、CPU和报警电流输出电路，报警电流输出电路包括顺序连接的第一电容、整流二极管、第一电阻和MOS开关管，第一电容的一端与CPU的IO引脚连接，整流二极管的阳极与第一电容的另一端连接，整流二极管的阴极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与MOS开关管的栅极连接，MOS开关管的漏极设有第二电阻，第二电阻与MOS开关管的源极与供电电源的两端连接，CPU的供电端同样与供电电源的两端连接，CPU的引脚上还设有模数转换器和数模转换器，CPU通过模数转换器采集环路电流。

进一步，所述报警电流输出电路还包括均与所述第二电阻并联的第三电阻和第四电阻，第三电阻和第四电阻的一端分别与所述整流二极管的两端连接，第三电阻和第四电阻的另一端均连接至所述供电电源的一端。

进一步，所述MOS开关管的源极和栅极之间设有用于抗干扰的第二电容。

进一步，所述供电电源分为两路分别为所述CPU和报警电流输出电路供电。

本发明还提供一种压力变送器的强制报警电流输出方法，包括步骤：

(1)CPU利用模数转换器ADC采集环路电流VI，并与产生环路电流的设备进行通信，获取实际的环路电流值，比较后如果相差较大至超过阈值，则判断为故障状态，CPU停止输出周期性的脉冲信号，使得MOS开关管D2导通，电流通过第二电阻R2，电流值大致为VD/R2，通过检测该电流即可获取报警信号；

(2)如果数模转换器DAC出现故障，CPU停止输出周期性的脉冲信号，从而使得电路输出报警电流信号；

(3)如果是CPU出现故障，CPU会强制中止输出周期性的脉冲信号，从而使得电路输出报警电流信号。

本发明的有益效果是：本发明的一种压力变送器的强制报警电流输出系统和方法，通过CPU的IO口发送周期性的脉冲信号，对第一电容进行充放电，并由整流二极管进行整流，使得脉冲信号变为直流信号，并在第一电阻的作用下使得MOS开关管的栅极的电压升高，MOS开关管为PMOS管，因此栅极处于高电位的时候MOS开关管处于断开状态；如果模数转换器、数模转换器和CPU出现故障时，脉冲信号中断，MOS开关管的栅极处于低电位，MOS开关管的源极和漏极导通，电流流过第二电阻，从而输出报警电流信号。

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强制报警电流输出系统和方法，包括供电电源、CPU和报警电流输出电路，报警电流输出电路包括顺序连接的第一电容C1、整流二极管D1、第一电阻R1和MOS开关管D2，第一电容C1的一端与CPU的IO引脚连接，整流二极管D1的阳极与第一电容C1的另一端连接，整流二极管D1的阴极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与MOS开关管D1的栅极连接，MOS开关管D1的漏极设有第二电阻R2，第二电阻R2与MOS开关管D1的源极与供电电源的两端连接，CPU的供电端同样与供电电源的两端连接，CPU的引脚上还设有模数转换器ADC和数模转换器DAC，CPU通过模数转换器ADC采集环路电流VI。

本实施例中，报警电流输出电路还包括均与第二电阻R2并联的第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3和第四电阻R4的一端分别与整流二极管D1的两端连接，第三电阻R3和第四电阻R4的另一端均连接至供电电源的一端。

本实施例中，MOS开关管D1的源极和栅极之间设有用于抗干扰的第二电容。

本实施例中，供电电源分为两路，分为为VD和VC，VC和VD分别为CPU和报警电流输出电路供电。

具体实施过程如下：

(1)CPU利用模数转换器ADC采集环路电流VI，并与产生环路电流的设备进行通信，获取实际的环路电流值，比较后如果相差较大至超过阈值，则判断为故障状态，CPU停止输出周期性的脉冲信号，使得MOS开关管D2导通，电流通过第二电阻R2，电流值大致为VD/R2，通过检测该电流即可获取报警信号；

(2)如果数模转换器DAC出现故障，CPU停止输出周期性的脉冲信号，从而使得电路输出报警电流信号；

(3)如果是CPU出现故障，CPU会强制中止输出周期性的脉冲信号，从而使得电路输出报警电流信号。

本发明的一种压力变送器的强制报警电流输出系统和方法，通过CPU的IO口发送周期性的脉冲信号，对第一电容C1进行充放电，并由整流二极管D1进行整流，使得脉冲信号变为直流信号，并在第一电阻的作用下使得MOS开关管D1的栅极的电压升高，MOS开关管D1为PMOS管，因此栅极处于高电位的时候MOS开关管D1处于断开状态；如果模数转换器ADC、数模转换器DAC和CPU出现故障时，脉冲信号中断，MOS开关管D1的栅极处于低电位，MOS开关管D1的源极和漏极导通，电流流过第二电阻，从而输出报警电流信号。

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。