带光耦隔离的直流变送电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带光耦隔离的直流变送电路。该直流变送电路将多路测量变量，通过CPU采集，并由CPU的片选控制端、串行时钟输出端和串行数据输出端输出转化为数字量，再经过光耦隔离电路输出到数模转换器，数模转换器将数字量转化为模拟量电压输出经过运算放大器与三极管的放大调节，并经过采样电阻，输出直流电流。本实用新型专利技术能够抗干扰性强，成本低，能够得出高精度，高稳定性的4-20mA直流电流，且能够很大程度上保护CPU侧电路不被外部干扰而损坏。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种带光耦隔离的直流变送电路。该直流变送电路将多路测量变量，通过CPU采集，并由CPU的片选控制端、串行时钟输出端和串行数据输出端输出转化为数字量，再经过光耦隔离电路输出到数模转换器，数模转换器将数字量转化为模拟量电压输出经过运算放大器与三极管的放大调节，并经过采样电阻，输出直流电流。本技术能够抗干扰性强，成本低，能够得出高精度，高稳定性的4-20mA直流电流，且能够很大程度上保护CPU侧电路不被外部干扰而损坏。【专利说明】带光耦隔离的直流变送电路
本技术涉及一种带光耦隔离的直流变送电路。
技术介绍
工业上一些要求对需要较远距离传输的各种测量变量(如温度、液位、压力、流量等)进行采集与监控，并且被测变量有多个测量点的自动化领域。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种抗干扰性强，成本低，能够得出高精度，高稳定性的4-20mA直流电流的带光耦隔离的直流变送电路。 为实现上述目的，本技术的技术方案是:一种带光耦隔离的直流变送电路，包括片选控制端、串行时钟输出端和串行数据输出端，所述片选控制端经第一光耦隔离电路与第一数模转换器的CS端连接，所述串行时钟输出端经第二光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的CLK端连接，所述串行数据输出端经第三光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的SDI端连接；所述第一和第二数模转换器的VCC端均连接至VDD，所述第一和第二数模转换器的VCC端还分别经电容C35和电容C34连接至⑶D，所述第二数模转换器的CS端经电阻Rll连接至VDD，所述第一和第二数模转换器的SHDN端连接至VDD，所述第一数模转换器的LDAC端与GND端相连接至GDD，所述第二数模转换器的LDAC端与GND端相连接至⑶D，所述第一数模转换器的REFA端、REFB端、第二数模转换器的REFA端和REFB端相连接至电源模块输出端，所述第一数模转换器OUTA端、OUTB端、第二数模转换器OUTA端和OUTB端分别经第一至第四运算及放大电路连接至直流电流输出端。 在本技术实施例中，所述第一至第三光耦隔离电路包括第一至第三光耦隔离开关、电阻Rl、R4和R5 ;所述第一至第三光耦隔离开关的发光二极管的正端相连接至VD3.3，所述第一光耦隔离开关的发光二极管的负端经电阻Rl与所述片选控制端连接，所述第二光耦隔离开关的发光二极管的负端经电阻R4与所述串行时钟输出端连接，所述第三光耦隔离开关的发光二极管的负端经电阻R5与所述串行数据输出端连接，所述第一至第三光耦隔离开关的三极管的发射极相连接至GDD，所述第一光耦隔离开关的三极管的集电极连接至所述第一数模转换器的CS端，所述第一光耦隔离开关的三极管的集电极还经电阻R2连接至VDD，所述第二光耦隔离开关的三极管的集电极分别连接至所述第一数模转换器和第二数模转换器的CLK端，所述第二光耦隔离开关的三极管的集电极还经电阻R7连接至VDD，所述第三光耦隔离开关的三极管的集电极分别连接至所述第一数模转换器和第二数模转换器的SDI端，所述第三光耦隔离开关的三极管的集电极还经电阻R6连接至VDD。 在本技术实施例中，所述第一光耦隔离开关的三极管的集电极还经一电阻RlO连接至一第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极连接至⑶D，所述第一三极管的集电极连接至所述第二数模转换器的CS端。 在本技术实施例中，所述电源模块包括一 DC/DC转换器和电容C3，所述DC/DC转换器的Vin端连接至VDD，所述DC/DC转换器的DGND端连接至⑶D，所述DC/DC转换器的VOUT端经电容C3连接至⑶D，所述DC/DC转换器的VOUT端作为所述电源模块的输出端。 在本技术实施例中，所述第一至第四运算及放大电路包括第一至第四运算放大器、第二至第五三极管、二极管Dl至D4、电阻R8、R9、R12和R13 ;所述第一至第四运算放大器的正相输入端分别连接至所述第一数模转换器的OUTA端、OUTB端、第二数模转换器的OUTA端和OUTB端；所述第一运算放大器的反相输入端分别与二极管D4的一端、电阻R13的一端和第五三极管的发射极连接，所述第一运算放大器的输出端分别与二极管D4的另一端和第五三极管的基极连接；所述第二运算放大器的反相输入端分别与二极管D3的一端、电阻R2的一端和第四三极管的发射极连接，所述第二运算放大器的输出端分别与二极管D3的另一端和第四三极管的基极连接；所述第三运算放大器的反相输入端分别与二极管D2的一端、电阻R9的一端和第三三极管的发射极连接，所述第三运算放大器的输出端分别与二极管D2的另一端和第三三极管的基极连接；所述第四运算放大器的反相输入端分别与二极管Dl的一端、电阻R8的一端和第二三极管的发射极连接，所述第四运算放大器的输出端分别与二极管Dl的另一端和第二三极管的基极连接；所述第二至第五三极管的集电极分别连接至所述直流输出端；所述电阻R8、R9、R12、和R13的另一端相连接至⑶D。 在本技术实施例中，所述直流输出端包括磁珠L5至L9以及一接口 ；所述L5的一端连接至+18V，所述L5的另一端分别与所述接口的2、4、6和8管脚连接，所述L6至L9的一端分别与第二至第五三极管的集电极连接，所述L6至L9的另一端分别与所述接口的1、3、5和7管脚连接。 相较于现有技术，本技术具有以下有益效果:本技术能够抗干扰性强，成本低，能够得出高精度，高稳定性的4-20mA直流电流，且能够很大程度上保护CPU侧电路不被外部干扰而损坏。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术电路框图。 图2是本技术带光耦隔离的直流变送电路原理图。 图中，U1、U2、U3为光耦隔离开关； U6、U7为数模转换器； Vl 为 DC/DC 转换器； UlO为四路运算放大器； R1、R4、R5、R10 为限流电阻; R2、R6、R7、R11 为上拉电阻； R8、R9、R12、R13 为采样电阻； C3、C34、C35、C36 为滤波电容； D1、D2、D3、D4 为二极管； N1、N2、N3、N4、N15 为三极管； L5、L6、L7、L8、L9 为磁珠。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本技术的技术方案进行具体说明。 如图1所示，本技术的一种带光耦隔离的直流变送电路，包括片选控制端、串行时钟输出端和串行数据输出端，所述片选控制端经第一光耦隔离电路与第一数模转换器的CS端连接，所述串行时钟输出端经第二光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的CLK端连接，所述串行数据输出端经第三光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的SDI端连接；所述第一和第二数模转换器的VCC端均连接至VDD，所述第一和第二数模转换器的VCC端还分别经电容C35和电容C34连接至⑶D，所述第二数模转换器的CS端经电阻Rll连接至VDD,所述第一和第二数模转换器的SHDN端连接至VDD，所述第一数模转换器的LDAC端与GND端相连接至⑶D，所述第二数模转换器的LDAC端与GND端相连接至⑶D，所述第一数模转换器的REFA端、REFB端、第二数模转换器的REFA端和REFB端相连接至电源模块输出端，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带光耦隔离的直流变送电路，其特征在于：包括片选控制端、串行时钟输出端和串行数据输出端，所述片选控制端经第一光耦隔离电路与第一数模转换器的CS端连接，所述串行时钟输出端经第二光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的CLK端连接，所述串行数据输出端经第三光耦隔离电路与第一和第二数模转换器的SDI端连接；所述第一和第二数模转换器的VCC端均连接至VDD，所述第一和第二数模转换器的VCC端还分别经电容C35和电容C34连接至GDD，所述第二数模转换器的CS端经电阻R11连接至VDD，所述第一和第二数模转换器的SHDN端连接至VDD，所述第一数模转换器的LDAC端与GND端相连接至GDD，所述第二数模转换器的LDAC端与GND端相连接至GDD，所述第一数模转换器的REFA端、REFB端、第二数模转换器的REFA端和REFB端相连接至电源模块输出端，所述第一数模转换器OUTA端、OUTB端、第二数模转换器OUTA端和OUTB端分别经第一至第四运算及放大电路连接至直流电流输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖长荣，肖长金，黄燕芬，
申请(专利权)人：福建省力得自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35