一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器制造技术

本实用新型专利技术提供一种将4‑20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，包括：DC‑DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器,所述中央处理器分别与DC‑DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路以及输出控制电路连接。本实用新型专利技术将4‑20mA电流信号进行转换成RS485信号，解决了燃气报警行业中可燃气体报警器无法与数字设备进行对接的问题，通过设置DC‑DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器，实现4‑20mA电流信号与RS485信号之间的转换，且在达到报警阈值时进行报警，结构简单，能减少信号线的数量，具有信号长距离传输信号衰减小，抗干扰能力强的优点，满足工业现场的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器
本技术涉及信号转换装置，特别是一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器。
技术介绍
当工业环境中可燃或者有毒气体泄漏时，当气体报警器检测到气体浓度达到爆炸临界点时，可燃气体报警器就会发出报警信号，以提醒工作人员采取安全措施，进行驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。在工业应用中，部分可燃气体报警器的输出信号是与探测范围有关的4-20mA线性模拟信号，而现场的数据采集系统的输入信号要求是数字信号，即采用RS485数据通讯。RS485数据通讯中使用ModbusRTU协议，从RS485通讯接口可获得以下信息：探测器读数、探测器报警点、校准模式、探测器错误、警报器状态以及校准程序错误等。因此，需要将部分可燃气体报警器输出的4-20mA模拟信号转换成RS485信号，以满足工业现场中可燃气体信息采集的需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，旨在解决工业应用中可燃气体报警器的信号转换问题，实现4-20mA电流信号与RS485信号之间的转换，减少信号线的数量，且信号长距离传输信号衰减小，抗干扰能力强。为达到上述技术目的，本技术提供了一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，包括：DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器,所述中央处理器分别与DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路以及输出控制电路连接。优选地，所述中央处理器为STM32F030C8T6芯片U2。优选地，所述电流采集电路包括8个电流采集通道；所述电流采集通道具体为：电容C5、C7、C10、C12、C6、C8、C11、C13的一端分别接GND，另一端分别接中央处理器芯片U2的引脚12、13、14、15、16、17、18、19；电阻R10、R14、R18、R25、R11、R15、R19、R26的一端分别接芯片U2的引脚12、13、14、15、16、17、18、19，另一端分别通过自恢复保险PTC1、PTC2、PTC3、PTC4、PTC5、PTC6、PTC7、PTC8连接接插件P2的引脚1、2、3、4、5、6、7、8；电阻R12、R16、R21、R28、R13、R17、R22、R29的一端分别接GND，另一端分别接电阻R10、R14、R18、R25、R11、R15、R19、R26和自恢复保险PTC1、PTC2、PTC3、PTC4、PTC5、PTC6、PTC7、PTC8的公共端。所述RS485通信电路包括SN65HVD72D芯片U4和外围电路；电阻R20的一端接3.3V接线端，另一端和芯片U4的引脚1连入中央处理器芯片U2的引脚43；电阻R27的一端接GND，另一端和芯片U4的RE、DE引脚连入中央处理器芯片U2的引脚41；电容C9一端接GND，另一端接3.3V接线端和芯片U4引脚8的公共端；芯片U4的引脚7通过电阻R23和自恢复保险PTC9连接接插件P1的引脚1；二极管D5的阳极接GND，阴极连接电阻R23和自恢复保险PTC9的公共端；芯片U4的引脚6通过电阻R24和自恢复保险PTC10连接接插件P1的引脚2；二极管D6的阳极接GND，阴极连接电阻R24和自恢复保险PTC10的公共端；芯片U4的引脚4接中央处理器芯片U2的引脚42；芯片U4的引脚5接GND。优选地，所述输出控制电路包括TLP521-2芯片U3和外围电路；电阻R4一端连接3.3V接线端，另一端连接芯片U3的引脚1；电阻R7一端连接3.3V接线端，另一端连接芯片U3的引脚3；芯片U3的引脚2、引脚3分别连接中央处理器芯片U2的引脚5和引脚6；芯片U3的引脚6、引脚8均连接3.3V接线端；芯片U3的引脚7通过电阻R5连接三极管Q1的基极；电阻R6的一端接GND，另一端接芯片U3的引脚7；继电器K1的一端和二极管D3的阴极连接24V接线端，另一端和二极管D3的阳极连接三极管Q1的集电极；三极管Q1的发射极接GND；芯片U3的引脚5通过电阻R9接三极管Q2的基极；电阻R8的一端接GND，另一端接芯片U3的引脚5；继电器K2的一端和二极管D4的阴极连接24V接线端，另一端和二极管D4的阳极连接三极管Q2的集电极；三极管Q2的发射极接GND；控制输出常开端NO1和控制输出中心端COM1分别连接接插件P3的NO1端和COM1端；故障输出常开端NO2和故障输出中心端COM2分别连接接插件P3的NO2端和COM2端。优选地，所述DC-DC电源电路提供3.3V电压输出。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：与现有技术相比，本技术将4-20mA电流信号进行转换成RS485信号，解决了燃气报警行业中可燃气体报警器无法与数字设备进行对接的问题，通过设置DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器，实现4-20mA电流信号与RS485信号之间的转换，且在达到报警阈值时进行报警，结构简单，能减少信号线的数量，具有信号长距离传输信号衰减小，抗干扰能力强的优点，满足工业现场的需要。附图说明图1为本技术实施例中所提供的一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器结构示意框图；图2为本技术实施例中所提供的一种STM32F030C8T6中央处理器电路示意图；图3为本技术实施例中所提供的一种DC-DC电源电路示意图；图4为本技术实施例中所提供的一种电流采集电路示意图；图5为本技术实施例中所提供的一种RS485通信电路示意图；图6为本技术实施例中所提供的一种输出控制电路示意图。具体实施方式为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本技术。下面结合附图对本技术实施例所提供的一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器进行详细说明。如图1所示，本技术实施例公开了一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，包括：DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器，所述中央处理器分别与DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路以及输出控制电路连接。图2为中央处理器电路示意图，所述中央处理器为STM32F030C8T6芯片U2。如图3所示，DC-DC电源电路包括LM2842芯片U1以及外围电路，通过DC-DC电源电路为整个信号转换器提供3.3V电压输出进行供电。电容C3的一端接入24V接线端，另一端接GND；电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将4‑20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，其特征在于，包括：DC‑DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器,所述中央处理器分别与DC‑DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路以及输出控制电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，其特征在于，包括：DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路，输出控制电路以及中央处理器,所述中央处理器分别与DC-DC电源电路、电流采集电路、RS485通信电路以及输出控制电路连接。2.根据权利要求1所述的一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，其特征在于，所述中央处理器为STM32F030C8T6芯片U2。3.根据权利要求2所述的一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，其特征在于，所述电流采集电路包括8个电流采集通道；所述电流采集通道具体为：电容C5、C7、C10、C12、C6、C8、C11、C13的一端分别接GND，另一端分别接中央处理器芯片U2的引脚12、13、14、15、16、17、18、19；电阻R10、R14、R18、R25、R11、R15、R19、R26的一端分别接芯片U2的引脚12、13、14、15、16、17、18、19，另一端分别通过自恢复保险PTC1、PTC2、PTC3、PTC4、PTC5、PTC6、PTC7、PTC8连接接插件P2的引脚1、2、3、4、5、6、7、8；电阻R12、R16、R21、R28、R13、R17、R22、R29的一端分别接GND，另一端分别接电阻R10、R14、R18、R25、R11、R15、R19、R26和自恢复保险PTC1、PTC2、PTC3、PTC4、PTC5、PTC6、PTC7、PTC8的公共端。4.根据权利要求2所述的一种将4-20mA电流信号转换成RS485信号的信号转换器，其特征在于，所述RS485通信电路包括SN65HVD72D芯片U4和外围电路；电阻R20的一端接3.3V接线端，另一端和芯片U4的引脚1连入中央处理器芯片U2的引脚43；电阻R27的一端接GND，另一端和芯片U4的RE、DE引脚连入中央处理器芯片U2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆秀谦，刘勇升，弭书霞，徐鲜英，
申请(专利权)人：济南市长清计算机应用公司，
类型：新型
国别省市：山东,37