本發(fā)明涉及工業(yè)設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高精度多路可控恒流源。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)設(shè)備中多采用0～20mA的電流信號(hào)，而在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)的設(shè)備大多是需要進(jìn)行測(cè)試的，怎樣模擬傳感器所發(fā)出的0～20mA的連續(xù)電流信號(hào)就成為一個(gè)迫在眉睫的問題了。

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備測(cè)試中，使用電流電壓校準(zhǔn)儀提供4～20mA的電流信號(hào)，每次只能測(cè)試一路，實(shí)際上一臺(tái)設(shè)備往往有幾路到幾十路不等的電流信號(hào)，這樣測(cè)試起來十分麻煩，而每一路都使用一臺(tái)電流電壓校準(zhǔn)儀提供0～20mA的電流信號(hào)的話成本太高了，如果用一般的電流發(fā)生器測(cè)試的話，精度又成為了一個(gè)大問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高精度多路可控恒流源，以模擬傳感器發(fā)出的多路連續(xù)高精度電流信號(hào)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高精度多路可控恒流源，包括供電電路，與所述供電電路相連的電壓控制電路，以及與所述電壓控制電路相連的恒流輸出電路，所述供電電路包括與外部電源連接的接線端子，與接線端子連接并提供電源VIN的電磁干擾濾波單元，與所述電源VIN連接的降壓?jiǎn)卧c所述降壓?jiǎn)卧B接的電壓穩(wěn)定保護(hù)電路，以及與所述電壓穩(wěn)定保護(hù)電路連接的濾波整流單元。

進(jìn)一步的，所述供電電路包括連接在所述接線端子和所述電磁干擾濾波單元之間的防反接保護(hù)單元。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度多路可控恒流源，其特征在于：所述供電電路包括供電狀態(tài)指示單元。

進(jìn)一步的，所述電壓控制電路包括輸入信號(hào)調(diào)整單元，與所述輸入信號(hào)調(diào)整單元相連的隔離保護(hù)單元，與所述隔離保護(hù)單元相連的高頻增益降低單元，以及將電流信號(hào)還原成電壓信號(hào)的電壓還原電路。

進(jìn)一步的，所述恒流輸出電路包括輸入阻抗匹配單元，與所述阻抗匹配單元相連的恒流源形成單元，與所述恒流源形成單元相連的電壓保護(hù)單元，以及將多路信號(hào)隔離的電壓隔離單元。

進(jìn)一步的，所述恒流輸出電路還包括對(duì)當(dāng)前電流值進(jìn)行顯示的顯示單元。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明所述的高精度多路可控恒流源，可多路同時(shí)使用，并輸出高精度電流信號(hào)，極大的方便了同時(shí)需要多種電流值信號(hào)的設(shè)備測(cè)試。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的供電電路的電路連接關(guān)系示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的電壓控制電路的電路連接關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的恒流輸出電路的電路關(guān)系示意圖；

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

本實(shí)施例涉及的一種高精度多路可控恒流源，包括供電電路，與所述供電電路相連的電壓控制電路，以及與所述電壓控制電路相連的恒流輸出電路。

其中，由圖1所示，供電電路包括與外部電源連接的接線端子101，與接線端子101連接并提供電源VIN的電磁干擾濾波單元102，與所述電源VIN連接的降壓?jiǎn)卧?03，與所述降壓?jiǎn)卧?03連接的電壓穩(wěn)定保護(hù)電路104，以及與所述電壓穩(wěn)定保護(hù)電路104連接的濾波整流單元105，所述接線端子101和所述電磁干擾濾波單元102之間的防反接保護(hù)單元106。此外，本實(shí)施例的供電電路還包括對(duì)供電狀態(tài)進(jìn)行指示的供電狀態(tài)指示單元107。

具體來講，參見圖1，供電電路包括與外部的接線端子適配的接線端子P12，作為防反接保護(hù)單元106的MOS管Q11，作為電磁干擾濾波單元102的電感L2、L3，作為降壓?jiǎn)卧?03的集成電路U36，作為電壓穩(wěn)定保護(hù)電路104的穩(wěn)壓管D21，作為濾波整流單元105的直插電容C45、C46，以及作為供電狀態(tài)指示單元107的發(fā)光二極管D22，此外，還包括將構(gòu)成如上各個(gè)單元連接用的電阻R102，電容C43、C44，電感L1，直插電容C42、C41。

具體連接上，MOS管Q11的引腳1接電源正極，引腳2接R102一端，引腳3接L2一端、接C43一端，R102、C43另一端、L3一端都接電源負(fù)極，C44一端接L2另一端、C44另一端接L3另一端，L2另一端接C42正極，并提供電源VIN。集成電路U36的引腳1接C41、C42的正極，引腳4接L1一端，引腳2接D21，引腳2接電感L1一端，L1另一端接C45、C46正極、接R101一端，R101另一端接D22正極，C42負(fù)極、C41負(fù)極、U36的引腳6、U36引腳3、U36引腳5、D21引腳1、C45的負(fù)極、C46的負(fù)極、D22的負(fù)極都接電源負(fù)極GND。

如上結(jié)構(gòu)中，P12的作用是方便提供電源信號(hào)，Q11的作用是進(jìn)行防反接保護(hù)，L2、L3的作用是過濾電磁干擾，U36的作用是降壓變成所需電壓，D21的作用是穩(wěn)定電壓保護(hù)電路，C45、C46的作用是濾波、整流，D22的作用是指示供電狀態(tài)。這幾部分相互配合，實(shí)現(xiàn)了屏蔽干擾、保護(hù)電路、穩(wěn)定供電的作用。

電壓控制電路包括輸入信號(hào)調(diào)整單元201，與所述輸入信號(hào)調(diào)整單元201相連的隔離保護(hù)單元202，與所述隔離保護(hù)單元202相連的高頻增益降低單元203，以及將電流信號(hào)還原成電壓信號(hào)的電壓還原電路204。如圖2所示，本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)中，主要包括作為輸入信號(hào)調(diào)整單元201的高精度繞線變阻器R1，以得到適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?hào)；作為隔離保護(hù)單元202的光電隔離U3，以及驅(qū)動(dòng)光電隔離U3工作的運(yùn)算放大器U4A；作為高頻增益降低單元203的電阻R4和電容C2；作為電壓還原電路204的運(yùn)算放大器U1A，以及電阻R2、R7、R5，電容C1。通過如上構(gòu)件的具體連接關(guān)系及配合，實(shí)現(xiàn)了D/A到A/D之間的高精度轉(zhuǎn)換。

具體來講，高精度繞線變阻器R1引腳1、引腳2接R2一端，同時(shí)R1引腳2接R7一端，R2另一端接電源VIN，R1引腳3接地。運(yùn)算放大器U4A，其引腳8接電源VCC，引腳4接地GND,引腳1、引腳2之間接電容C1，引腳2接R7另一端，引腳3接引腳4。光電隔離U3，其引腳1接R5另一端，引腳2接電源VCC，引腳3接U4A的引腳2，引腳4接地GND，引腳5接U1A的引腳3，引腳6接U1A的引腳2。運(yùn)算放大器U1A,其引腳2、引腳1之間接R4、C2(R4與C2并聯(lián))，引腳4接引腳3、接地GND_DA1。

恒流輸出電路包括輸入阻抗匹配單元301，與所述阻抗匹配單元301相連的恒流源形成單元302，與所述恒流源形成單元302相連的電壓保護(hù)單元303，將多路信號(hào)隔離的電壓隔離單元304，對(duì)當(dāng)前電流值進(jìn)行顯示的顯示單元305。其中，由圖3所示，本實(shí)施例中，作為輸入阻抗匹配單元301的運(yùn)算放大器U1B，用于匹配輸入阻抗；作為恒流源形成單元302的運(yùn)算放大器U1C、NPN三極管Q1、高精度采樣電阻R9，用于形成恒流源；作為電壓保護(hù)單元303的二極管D1、D2，用于形成電壓保護(hù)；作為電壓隔離單元304的電源隔離模塊U2，用于電壓隔離，保證每一路信號(hào)不相互影響；作為顯示單元305的電流表A1，用于實(shí)現(xiàn)當(dāng)前電流值，并最終由Out1輸出電流。此外，還包括電容C4、C3，電阻R6、R8、R3、R10。

運(yùn)算放大器U1B，其引腳11接電源VCC_DA1，引腳4接地GND_DA1，引腳5接C4一端、接U1A的引腳1，引腳6接引腳7，引腳7接R6一端，C4另一端接地GND_DA1。運(yùn)算放大器U1C，其引腳10接R6另一端、接R3一端，引腳9接R8一端、接R10一端，引腳11接電源VCC_DA1，引腳4接地GND_DA1，R8另一端接地GND_DA1。NPN三極管Q1，其引腳1接電源VCC_DA1，引腳2接U1C的引腳8，引腳3接R10的另一端、接R9一端，R9另一端接R3另一端，R9另一端接P1引腳2。電流表A1，其引腳1接二極管D1正極、接二極管D2負(fù)極，其引腳2接二極管D1負(fù)極、接二極管D2正極。電源隔離模塊U2，其引腳2接電源VIN，引腳1接地GND，引腳3接C3一端、接地GND_DA1，引腳4接C3另一端并提供電源VCC_DA1。

如上描述中，所述MOS管Q11選用AP2305N型號(hào)的三極管。穩(wěn)壓管D21選用IN5824型號(hào)。集成電路U36選用LM2596型號(hào)。高精度繞線變阻器R1選用BOURNS 3590S-2型號(hào)。運(yùn)算放大器U4A選用LM358型號(hào)。運(yùn)算放大器U1A、U1B、U1C選用LM324型號(hào)。光電隔離U3選用HCNR201型號(hào)。三極管Q1選用9014型號(hào)。二極管D1選用IN5819型號(hào)。電源隔離模塊U2選用B2415S型號(hào)。高精度采樣電阻R9選用150Ω0.1％型號(hào)。

采用本實(shí)施例的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)使用，輸出高精度電流信號(hào)，極大的方便了同時(shí)需要多種電流值信號(hào)的設(shè)備測(cè)試；每一路電流均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，選擇性和可控性更好；每一路之間互相隔離，抗干擾能力強(qiáng)，而且即使有一路故障，其他路可繼續(xù)正常工作；高精度電流表、高精度線性變阻器、四級(jí)運(yùn)放，多重保證了電流信號(hào)的穩(wěn)定以及高精度；采用光電隔離器件，使用設(shè)備時(shí)更安全。此外，如上結(jié)構(gòu)，帶負(fù)載能力強(qiáng)，采用恒流源提供電流信號(hào)不必考慮負(fù)載變化的因素(0～300Ω)造成的電流信號(hào)大小的變化，方便工業(yè)設(shè)備測(cè)試的使用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。