專利名稱：兩線制工業(yè)儀表的電流輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電流輸出電路，具體涉及兩線制工業(yè)儀表的電流輸出電路。
背景技術(shù)：
工業(yè)上需要將測(cè)量的溫度、壓力、流量等信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)距離的控制室。由于電流信號(hào)不容易受干擾，傳輸導(dǎo)線串聯(lián)在回路中不影響精度。因此，工業(yè)上最廣泛采用的是用4mA 20mA電流來(lái)傳輸模擬量。一般的做法是用DA轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字量到模擬電壓的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)電壓到電流電路轉(zhuǎn)換把模擬電壓轉(zhuǎn)換成4mA 20mA電流。由于高位的DA轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格比較高，這樣增加了儀表的制作成本并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流輸出電路與儀表其他電路的隔離，不能實(shí)現(xiàn)多參量變送輸出。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:提供一種兩線制工業(yè)儀表的電流輸出電路，該電流輸出電路具有很好的穩(wěn)定性，非常方便的被使用到兩線制工業(yè)儀表。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:該電流輸出電路包括CPU主控器、光電耦合器、施密特觸發(fā)器、低通濾波器和電壓電流轉(zhuǎn)換電路，CPU主控器、光電耦合器、施密特觸發(fā)器、低通濾波器和電壓電流轉(zhuǎn)換電路以電回路方式依次串聯(lián)構(gòu)成電流輸出電路。工作時(shí)，由CPU主控器將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成占空比隨測(cè)量信號(hào)變化的PWM信號(hào)輸出，再通過(guò)光電耦合器將電流輸出部分與測(cè)量部分隔離，隔離后的PWM信號(hào)送給施密特觸發(fā)器整形輸出幅度穩(wěn)定的PWM信號(hào)，整形后的PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器轉(zhuǎn)換成與PWM占空比成比例的直流電壓，電壓電流轉(zhuǎn)換電路將低通濾波器輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成4mA 20mA電流。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，利用普通廉價(jià)的元器件實(shí)現(xiàn)高性能高穩(wěn)定性電路，省去昂貴的DA轉(zhuǎn)換芯片；實(shí)現(xiàn)測(cè)量信號(hào)與電流輸出電路的隔離，提高了電路抗干擾能力；電路結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展多路4mA 20mA輸出，實(shí)現(xiàn)多參量變送輸出。

圖1為本實(shí)用新型原理框圖。圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。圖中:1 CPU主控器，2光電耦合器，3施密特觸發(fā)器，4低通濾波器，5電壓電流轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該電流輸出電路包括CPU主控器1、光電耦合器2、施密特觸發(fā)器3、低通濾波器4和電壓電流轉(zhuǎn)換電路5，CPU主控器1、光電耦合器2、施密特觸發(fā)器3、低通濾波器4和電壓電流轉(zhuǎn)換電路5以電回路方式依次串聯(lián)構(gòu)成電流輸出電路。[0011]工作時(shí)，由CPU主控器I將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成占空比隨測(cè)量信號(hào)變化的PWM信號(hào)輸出，再通過(guò)光電耦合器2將電流輸出部分與測(cè)量部分隔離，隔離后的PWM信號(hào)送給施密特觸發(fā)器3整形輸出幅度穩(wěn)定的PWM信號(hào)，整形后的PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器4轉(zhuǎn)換成與PWM占空比成比例的直流電壓，電壓電流轉(zhuǎn)換電路5將低通濾波器輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成4mA 20mA電流。電路原理:CPU主控器輸出占空比可調(diào)節(jié)的PWM信號(hào)；一定占空比的PWM信號(hào)通過(guò)光電耦合器實(shí)現(xiàn)測(cè)量信號(hào)與輸出電路隔離，提高電路的抗干擾能力；由于電源電壓會(huì)有波動(dòng)，導(dǎo)致PWM幅度隨電源電壓波動(dòng)，采用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)整形，施密特觸發(fā)器是用穩(wěn)定性很高的電壓基準(zhǔn)供電，PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器整形后得到幅度穩(wěn)定的PWM信號(hào)；低通濾波器將對(duì)應(yīng)占空比的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)成直流電壓，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換；最后將直流電壓送給電壓電流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電路，直流電壓轉(zhuǎn)換成4mA 20mA電流信號(hào)。
權(quán)利要求1.兩線制工業(yè)儀表的電流輸出電路，其特征是:該電流輸出電路包括CPU主控器(I)、光電耦合器(2)、施密特觸發(fā)器(3)、低通濾波器(4)和電壓電流轉(zhuǎn)換電路(5)，CPU主控器(I)、光電耦合器(2)、施密特觸發(fā)器(3)、低通濾波器(4)和電壓電流轉(zhuǎn)換電路(5)以電回路方式依次串聯(lián)構(gòu)成電流輸出電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了兩線制工業(yè)儀表的電流輸出電路，該電流輸出電路包括CPU主控器(1)、光電耦合器(2)、施密特觸發(fā)器(3)、低通濾波器(4)和電壓電流轉(zhuǎn)換電路(5)，CPU主控器(1)、光電耦合器(2)、施密特觸發(fā)器(3)、低通濾波器(4)和電壓電流轉(zhuǎn)換電路(5)以電回路方式依次串聯(lián)構(gòu)成電流輸出電路。本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，利用普通廉價(jià)的元器件實(shí)現(xiàn)高性能高穩(wěn)定性電路，省去昂貴的DA轉(zhuǎn)換芯片，提高了電路抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展多路4mA～20mA輸出，實(shí)現(xiàn)多參量變送輸出。
文檔編號(hào)G05F1/10GK203025593SQ20122070931
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者林波 申請(qǐng)人:江蘇華海測(cè)控技術(shù)有限公司