一种4-20mA信号校准装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种4‑20mA信号校准装置，包括微控制器模块、电源转换模块、4‑20mA信号输出模块、声光指示模块和按键操作模块，所述电源转换模块的输出端输出供电电压，微控制模块的输出端与4‑20mA信号输出模块的输入端连接，4‑20mA信号输出模块的声光指示模块的输入端连接，按键操作模块的输出端与4‑20mA信号输出模块的控制端连接。解决了传统仪表或控制器的4～20mA电流信号校准问题；2解决每次只能对一台仪器设备的信号进行校准的问题；3具有电流指示、声光指示等功能，操作简单直观。

【技术实现步骤摘要】
一种4-20mA信号校准装置
本技术涉及信号检测
，尤其是对于以4～20mA电流信号为标准信号的仪器设备的信号校准。
技术介绍
目前，对于以4～20mA电流信号为标准信号的仪器设备的信号校准多采用单台校准的方式进行，且校准信号需要手动调整、测量，不仅增加了人工成本，而且操作步骤繁琐，效率不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种4-20mA信号校准装置，解决现有工业现场数据处理方式人力成本高、传输距离短、效率低的问题。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种4-20mA信号校准装置，包括微控制器模块、电源转换模块、4-20mA信号输出模块、声光指示模块和按键操作模块，所述电源转换模块的输出端输出供电电压，微控制模块的输出端与4-20mA信号输出模块的输入端连接，4-20mA信号输出模块的声光指示模块的输入端连接，按键操作模块的输出端与4-20mA信号输出模块的控制端连接。进一步地，所述微控制模块包括单片机芯片U3，单片机芯片U3的引脚PD4与4-20mA信号输出模块的输入端连接，单片机芯片U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6与按键操作模块的输出端连接；单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7依次与声光指示模块的输入端连接。进一步地，所述电源转换模块包括3.3V电压转换单元、12V电压转换单元，所述3.3V电压转换单元包括开关稳压器芯片U1和调压器芯片U2，开关稳压器芯片U1的输入端外接28V电压，开关稳压芯片U1的输出端与调压器芯片U2的输入端连接，调压器芯片U2的输出端输出3.3V电压；所述12V电压转换单元包括开关稳压器芯片U4，开关稳压芯片U4的输入端外接24V电压，开关稳压芯片U4的输出端输出12V电压。进一步地，所述4-20mA信号输出模块包括一级运放单元和二级运放单元，所述一级运放单元的输入端与单片机芯片U3的引脚PD4连接，一级运放单元的输出端分别与八组二级运放单元的输入端连接，二级运放单元的输出端分别与AD单元连接，AD单元外接电流表测量电流。进一步地，所述声光指示模块包括发光二极管单元，发光二极管单元包括LED1至LED22，LED1至LED16分别与AD单元连接，LED17、LED18、LED19、LED20的阳极共接后外接3.3V电压，LED17、LED18、LED19、LED20的阴极依次与单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7连接。进一步地，所述按键操作模块包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5，所述按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5的一端与3.3V电源连接，另一端依次与主控单片机U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6连接。本技术的有益效果是，本技术提供一种8路4～20mA信号校准工装装置，能够同时产生8路精确的4～20mA电流信号，产生的标准电流信号可以根据程序自动地间断或连续变化，适用标准信号仪表的静态或动态信号校准。解决了传统仪表或控制器的4～20mA电流信号校准问题；2解决每次只能对一台仪器设备的信号进行校准的问题；3具有电流指示、声光指示等功能，操作简单直观。附图说明图1是本技术主控单片机芯片U3引脚分配示意图；图2是本技术3.3V电压转换单元电路原理图；图3是本技术12V电压转换单元电路原理图；图4是本技术一级运放单元电路原理图；图5是本技术二级运放单元一电路原理图；图6是本技术二级运放单元二电路原理图；图7是本技术二级运放单元三电路原理图；图8是本技术二级运放单元四电路原理图；图9是本技术二级运放单元五电路原理图；图10是本技术二级运放单元六电路原理图；图11是本技术二级运放单元七电路原理图；图12是本技术二级运放单元八电路原理图；图13是本技术AD单元一引脚连接示意图；图14是本技术AD单元二引脚连接示意图；图15是本技术AD单元三引脚连接示意图；图16是本技术AD单元四引脚连接示意图；图17是本技术AD单元五引脚连接示意图；图18是本技术AD单元六引脚连接示意图；图19是本技术AD单元七引脚连接示意图；图20是本技术AD单元八引脚连接示意图；图21是本技术按键操作模块电路原理图；图22是本技术声光指示模块(LED17至LED20)电路原理图；图23是本技术声光指示模块(LED21、LED22)电路原理图。具体实施方式如图1所示，单片机芯片U3的引脚PD4与4-20mA信号输出模块的输入端连接，单片机芯片U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6与按键操作模块的输出端连接；单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7依次与声光指示模块的输入端连接。如图2所示，3.3V电压转换单元包括开关稳压器芯片U1和调压器芯片U2，开关稳压器芯片U1的输入端外接28V电压，开关稳压芯片U1的输出端与调压器芯片U2的输入端连接，调压器芯片U2的输出端输出3.3V电压。如图3所示，12V电压转换单元包括开关稳压器芯片U4，开关稳压芯片U4的输入端外接24V电压，开关稳压芯片U4的输出端输出12V电压。如图4所示，一级运放单元包括运放IC1A，IC1A的正输入端与电阻R62、电阻R3串联后外接单片机芯片U3的引脚PD4，IC1A的输出端一方面与负输入端连接，另一方面分别与八组二级运放单元的输入端连接。如图5所示，二级运放单元包括运放芯片IC2A，IC2A的正输入端与电阻R14连接后与IC1A的输出端连接，IC2A的负输入端与电阻R15连接后接地，IC2A的输出端与电阻R18连接后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与电阻R19连接后与二极管D3的阳极连接，二极管D3的负极输出信号4-20mA_1。如图6所示，二级运放单元包括运放芯片IC2B，IC2B的正输入端与电阻R20连接后与IC1A的输出端连接，IC2B的负输入端与电阻R21连接后接地，IC2B的输出端与电阻R24连接后与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电阻R25连接后与二极管D4的阳极连接，二极管D4的负极输出信号4-20mA_2。如图7所示，二级运放单元包括运放芯片IC3A，IC3A的正输入端与电阻R26连接后与IC1A的输出端连接，IC3A的负输入端与电阻R27连接后接地，IC3A的输出端与电阻R30连接后与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极与电阻R31连接后与二极管D5的阳极连接，二极管D5的负极输出信号4-20mA_3。如图8所示，二级运放单元包括运放芯片IC3B，IC3B的正输入端与电阻R61连接后与IC1A的输出端连接，IC3B的负输入端与电阻R32连接后接地，IC3B的输出端与电阻R35连接后与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极与电阻R36连接后与二极管D6的阳极连接，二极管D6的负极输出信号4-20mA_4。如图9所示，二级运放单元包括运放芯片IC4A，IC4A的正输入端与电阻R37连接后与IC1A的输出端连接，IC4A的负输入端与电阻R38连接后接地，IC4A的输出端与电阻R4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种4‑20mA信号校准装置，其特征是，包括微控制器模块、电源转换模块、4‑20mA信号输出模块、声光指示模块和按键操作模块，所述电源转换模块的输出端输出供电电压，微控制模块的输出端与4‑20mA信号输出模块的输入端连接，4‑20mA信号输出模块的声光指示模块的输入端连接，按键操作模块的输出端与4‑20mA信号输出模块的控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种4-20mA信号校准装置，其特征是，包括微控制器模块、电源转换模块、4-20mA信号输出模块、声光指示模块和按键操作模块，所述电源转换模块的输出端输出供电电压，微控制模块的输出端与4-20mA信号输出模块的输入端连接，4-20mA信号输出模块的声光指示模块的输入端连接，按键操作模块的输出端与4-20mA信号输出模块的控制端连接。2.如权利要求1所述的一种4-20mA信号校准装置，其特征是，所述微控制模块包括单片机芯片U3，单片机芯片U3的引脚PD4与4-20mA信号输出模块的输入端连接，单片机芯片U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6与按键操作模块的输出端连接；单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7依次与声光指示模块的输入端连接。3.如权利要求1所述的一种4-20mA信号校准装置，其特征是，所述电源转换模块包括3.3V电压转换单元、12V电压转换单元，所述3.3V电压转换单元包括开关稳压器芯片U1和调压器芯片U2，开关稳压器芯片U1的输入端外接28V电压，开关稳压芯片U1的输出端与调压器芯片U2的输入端连接，调压器芯片U2的输出端输出3.3V电压；所述12V电压转换单元包括开关稳压器芯片U4，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宣冰，王尚平，宋兆琦，
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