電壓電流轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括底板、箱體、航空插座，底板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度L為116±1mm，短邊寬度W為90±1mm，在底板兩側(cè)短邊寬度方向?qū)ΨQ(chēng)鉆削4個(gè)直徑5mm的通孔。箱體為由兩塊長(zhǎng)側(cè)板、兩塊短側(cè)板和一塊頂板組成的五面體結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部固裝一塊由DC/DC電源變換電路、第一電壓電流傳感電路、第二電壓電流傳感電路組成的電路主板。航空插座固裝在箱體的頂板上，航空插座頂面距底板底面的總體高度H為135±1mm。本實(shí)用新型采用全硬件設(shè)計(jì)，電磁兼容性好，抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)且不會(huì)失真，可在-40～85℃環(huán)境下工作，穩(wěn)定性好、精確度高、故障率低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電壓電流轉(zhuǎn)換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道交通的電氣控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及鐵道機(jī)車(chē)電空制動(dòng)機(jī)上的電壓電流轉(zhuǎn)換器。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)車(chē)司機(jī)通過(guò)移動(dòng)電空制動(dòng)機(jī)的手柄位置來(lái)操控DC0.5?1V電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過(guò)線(xiàn)纜傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)距離的終端接收設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的控制。由于機(jī)車(chē)上存在較復(fù)雜的電磁環(huán)境，電壓信號(hào)極易受到干擾；再加之遠(yuǎn)距離傳輸，線(xiàn)路損耗較大，電壓信號(hào)容易失真，使得終端接收設(shè)備不能準(zhǔn)確接收到規(guī)定電壓信號(hào)而造成一系列誤動(dòng)作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、電路簡(jiǎn)單、元器件少、穩(wěn)定性好的電壓電流轉(zhuǎn)換器。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括底板1、箱體2、航空插座3。底板I的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度L為116± 1mm，短邊寬度W為90± 1mm，在底板I兩側(cè)短邊寬度方向?qū)ΨQ(chēng)鉆削4個(gè)直徑5_的通孔11，通過(guò)螺栓安裝在機(jī)車(chē)的相應(yīng)部位，其中，通孔11在兩側(cè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度方向上的中心距a為105±0.1mm，在兩側(cè)短邊寬度方向上的中心距b為70±0.1mm。箱體2為由兩塊長(zhǎng)側(cè)板21、兩塊短側(cè)板22和一塊頂板23組成的五面體結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部固裝一塊由DC/DC電源變換電路、第一電壓電流傳感電路、第二電壓電流傳感電路組成的電路主板，箱體2與底板I之間用螺釘固接。航空插座3固裝在箱體2的頂板23上，航空插座3頂面距底板I底面的總體高度H為135± 1mm。
[0005]本實(shí)用新型將輸入檢測(cè)DC0.5?1V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的線(xiàn)性DC4?20mA電流環(huán)信號(hào)，提供給終端接收設(shè)備使用，該電流環(huán)信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)且不會(huì)失真。電壓電流轉(zhuǎn)換器采用全硬件設(shè)計(jì)，電磁兼容性好，精度等級(jí)不低于0.5級(jí)、響應(yīng)時(shí)間不大于100ms、防護(hù)等級(jí)不低于IP30。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所有元器件均為工業(yè)級(jí)，可在_40?85°C環(huán)境下工作，所以穩(wěn)定性好、精確度高、故障率低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為電壓電流轉(zhuǎn)換器的總體布置圖。
[0007]圖2為電壓電流轉(zhuǎn)換器的俯視圖。
[0008]圖3為電壓電流轉(zhuǎn)換器箱體內(nèi)電路主板的原理圖。
[0009]圖4為電壓電流轉(zhuǎn)換器輸入電壓與輸出電流的線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。
[0010]圖5為電壓電流轉(zhuǎn)換器的制作工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]如圖1所示，電壓電流轉(zhuǎn)換器包括底板1、箱體2、航空插座3。底板I的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度L為116 ± 1mm，短邊寬度W為90 ± 1mm，在底板I兩側(cè)短邊寬度方向?qū)ΨQ(chēng)鉆削4個(gè)直徑5mm的通孔11，通過(guò)螺栓安裝在機(jī)車(chē)的相應(yīng)部位。箱體2為由兩塊長(zhǎng)側(cè)板21、兩塊短側(cè)板22和一塊頂板23組成的五面體結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部固裝一塊由DC/DC電源變換電路、第一電壓電流傳感電路、第二電壓電流傳感電路組成的電路主板，箱體2與底板I之間用螺釘固接。航空插座3固裝在箱體2的頂板23上，航空插座3頂面距底板I底面的總體高度H為135± 1mm。
[0013]如圖2所示，通孔11在兩側(cè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度方向上的中心距a為105±0.1mm，在兩側(cè)短邊寬度方向上的中心距b為70±0.1mm。
[0014]如圖3所示，電路主板由DC/DC電源變換電路、第一電壓電流傳感電路、第二電壓電流傳感電路組成。
[0015]1、DC/DC電源變換電路
[0016]輸入+24V電源經(jīng)過(guò)輸入濾波電路后分成兩路，+24V分別輸入穩(wěn)壓輸出電路，其中，一路輸入U(xiǎn)l穩(wěn)壓1C，輸出穩(wěn)定的DC15V工作電壓，另一路輸入高精度電源模塊U4，輸出穩(wěn)定的DClOV電壓。
[0017]2、第一電壓電流傳感電路
[0018]直流檢測(cè)電壓O?1V輸入U(xiǎn)8比較器的3腳與2腳輸入的基準(zhǔn)0.5V電壓構(gòu)成減法器電路使U8的I腳對(duì)應(yīng)輸出O?9.5V電壓，該O?9.5V電壓經(jīng)U8、三極管、線(xiàn)性光電耦合器U6及阻容器件構(gòu)成負(fù)反饋放大后，光電隔離耦合輸入到U7，U7運(yùn)放放大后從I腳輸出并輸入到專(zhuān)業(yè)環(huán)流放大集成電路U5，U5從6腳輸出電流信號(hào)并輸入到三極管驅(qū)動(dòng)電路；電流信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)流檢測(cè)電阻、極性定向二極管后，對(duì)應(yīng)輸出4?20mA電流信號(hào)供遠(yuǎn)端A/D轉(zhuǎn)換器等設(shè)備使用。當(dāng)輸出電流為20mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的環(huán)流指示燈亮。線(xiàn)性光電耦合器U6的光接受側(cè)電路的供電均由輸出環(huán)路供電電源DC24V供電，輸出的4?20mA電流信號(hào)與DC24V采用二線(xiàn)制傳輸方式。
[0019]3、第二電壓電流傳感電路
[0020]直流檢測(cè)電壓O?1V輸入U(xiǎn)12比較器的3腳與2腳輸入的基準(zhǔn)0.5V電壓構(gòu)成減法器電路使U12的I腳對(duì)應(yīng)輸出O?9.5V電壓，該O?9.5V電壓經(jīng)U12、三極管、線(xiàn)性光電耦合器UlO及阻容器件構(gòu)成負(fù)反饋放大后，光電隔離耦合輸入到Ull，Ull運(yùn)放放大后從I腳輸出并輸入到專(zhuān)業(yè)環(huán)流放大集成電路U9，U9從6腳輸出電流信號(hào)并輸入到三極管驅(qū)動(dòng)電路；電流信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)流檢測(cè)電阻、極性定向二極管后對(duì)應(yīng)輸出4?20mA電流信號(hào)供遠(yuǎn)端A/D轉(zhuǎn)換器等設(shè)備使用。當(dāng)輸出電流為20mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的環(huán)流指示燈亮。線(xiàn)性光電耦合器UlO的光接受側(cè)電路的供電均由輸出環(huán)路供電電源DC24V供電，輸出的4?20mA電流信號(hào)與DC24V采用二線(xiàn)制傳輸方式。
[0021]由于該電路采用了高精度高穩(wěn)定性的專(zhuān)業(yè)環(huán)流放大集成電路、專(zhuān)業(yè)運(yùn)放、專(zhuān)業(yè)線(xiàn)性光電耦合器、高精度阻容器件，所以完全能夠達(dá)到“轉(zhuǎn)換器的精度不低于0.5級(jí)”、“轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)時(shí)間不大于100ms”的技術(shù)要求。
[0022]如圖4所示，電壓電流轉(zhuǎn)換器輸入電壓與輸出電流形成對(duì)應(yīng)的線(xiàn)性關(guān)系。
[0023]如圖5所示，制作電壓電流轉(zhuǎn)換器的主要工藝流程包括備料、主板焊接與調(diào)試、整機(jī)裝配、試運(yùn)行、檢驗(yàn)、入庫(kù)以及包裝出廠(chǎng)等。
[0024]本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓電流轉(zhuǎn)換器，包括底板(I)、箱體(2)、航空插座(3)，其特征在于: A、所述底板(I)的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度L為116± 1臟，短邊寬度W為90 土 1mm，在底板(I)兩側(cè)短邊寬度方向?qū)ΨQ(chēng)鉆削4個(gè)直徑5_的通孔(11)，通過(guò)螺栓安裝在機(jī)車(chē)的相應(yīng)部位，其中，通孔(11)在兩側(cè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度方向上的中心距a為105±0.1mm，在兩側(cè)短邊寬度方向上的中心距b 為 70±0.Imm ; B、所述箱體(2)為由兩塊長(zhǎng)側(cè)板(21)、兩塊短側(cè)板(22 )和一塊頂板(23 )組成的五面體結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部固裝一塊由DC/DC電源變換電路、第一電壓電流傳感電路、第二電壓電流傳感電路組成的電路主板，箱體(2 )與底板(I)之間用螺釘固接； C、所述航空插座(3)固裝在箱體(2)的頂板(23)上，航空插座(3)頂面距底板(I)底面的總體高度H為135± 1mm。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203982250SQ201420415626
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】彭召意, 湯強(qiáng)林 申請(qǐng)人:湖南工業(yè)大學(xué)