本实用新型专利技术公开了一种煤矿监测分站I／F转换板，它由电源供给电路、单片机、I／V转换电路、输出接口电路，基准电压电路组成。本实用新型专利技术应用低功耗、自带A／D转换等功能的单片机，实现电流信号到频率信号转换，技术含量高，性能稳定，安全可靠，实现智能化控制，便于事故分析，屏幕菜单显示，操作灵活，功耗低，维修量小，市场竞争力强，多重后备保护，更加安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
：本技术涉及一种煤矿监测分站I／F转换板。
技术介绍
：目前监测分站在输入电流型信号时是由分站内部的电流／频率(I／F)转换电路来完成，I／F转换电路采用分离器件制作。当I／F转换板出现故障或转换精度问题时，安全监测系统就会出现瓦斯浓度等监测数据的“高报”、“高控”误报警等，影响正常生产，在瓦斯浓度超限时本应该执行断电操作的情况监测系统却没有报警甚至导致发生瓦斯爆炸等重大安全事故。监测分站在输入电流型信号时需要先进行电流到频率的转换(将1～5mA的电流信号对应的转换成200～1000Hz的频率型信号)。这些电流频率转换板是在引进这些监测系统时厂家配套的电路板，限于当时的设计能力，I／F板都是由分离元件构成。这些电路板的功耗大、体积也大，这对为分站提供本质安全型电源的电源箱增加了不安全隐患，但是最严重的问题是：由于这种电路板转换速度低、转换精度差，给煤矿安全监测系统的正常运行带来了很大的安全隐患。现有技术也有采用89C51系列单片机及数字电路技术设计电路，虽然技术成熟，制造方便，但技术水平不高，功耗较高，性能稳定性仍不太理想。
技术实现思路
：本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种煤矿监测分站I／F转换板。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本技术采用以下技术方案：一种煤矿监测分站I／F转换板，它由电源供给电路、单片机、I／V转换电路、输出接口电路，基准电压电路组成；电源供给电路是为I／F转换板上的各部分电路提供稳定的直流电源；I／V转换电路是将输入的电流信号转换成对应的1～2.5V的电压信号，该电压信号送给单片机内部的AD转换器输入端；单片机接收到内部的AD转换器输出的数字信号后经过软件程序处理后输出相应的频率型信号，该频率信号通过输出接口电路送给监测分站；基准电压电路是将稳压电路后输出+5V电源作为输入，基准电压电路的输出的基准电压送给单片机的基准电压输入端，供单片机进行AD转换使用。进一步的，所述单片机选择MSP430F4250微处理器，该微处理器内部具有12位高分辨率的A／D转换模块。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术应用低功耗、自带A／D转换等功能的单片机，实现电流信号到频率信号转换，技术含量高，性能稳定，安全可靠，实现智能化控制，便于事故分析，屏幕菜单显示，操作灵活，功耗低，维修量小，市场竞争力强，多重后备保护，更加安全可靠。附图说明：图1为本技术组成结构图。图2为电源供给电路图。图3为单片机电路图。图4为I／V转换电路图。图5为输出接口电路图。图6为基准电压电路图。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步描述：图1为本技术组成结构图。一种煤矿监测分站I／F转换板，，它由电源供给电路、单片机、I／V转换电路、输出接口电路，基准电压电路组成；电源供给电路是为I／F转换板上的各部分电路提供稳定的直流电源；I／V转换电路是将输入的电流信号转换成对应的1～2.5V的电压信号，该电压信号送给单片机内部的AD转换器输入端；单片机接收到内部的AD转换器输出的数字信号后经过软件程序处理后输出相应的频率型信号，该频率信号通过输出接口电路送给监测分站；基准电压电路是将稳压电路后输出+5V电源作为输入，基准电压电路的输出的基准电压送给单片机的基准电压输入端，供单片机进行AD转换使用。图2为电源供给电路图。I／F转换电路的电源是从监测分站的+12V电源引入，经过I／F转换板上三端稳压器LM7805构成的稳压电路后输出+5V电源为I／F转换板供电。三端稳压器的输入端为1端，2端为接地端，3端为输出端。监测分站的+12V电源接三端稳压器的1端，当+12V电源接通后电源指示灯点亮(红色)，三端稳压器正常时输出稳定的+5V电压VCC。图3为单片机电路图。单片机选择MSP430F4250超低功耗的微处理器，一方面其内部具有12位高分辨率的A／D转换模块可使电路元件数量减少，提高系统整体性能；另一方面该单片机的功耗很低，减小电源供给电路的输出功率。MSP430F4250微处理器共有48个引脚，其中12脚为基准电压输入端，单片机从基准电压电路的输出端取得该基准电压；13脚为第A路模拟电压输入端，单片机从第A路I／V转换电路的输出端取得该电压信号；15脚为第B路模拟电压输入端，单片机从第B路I／V转换电路的输出端取得该电压信号；28脚为第A路频率型信号的输出端；26脚为第B路频率型信号的输出端。图4为I／V转换电路图。采用两片LM358集成运算放大器作为一路I／V转换电路。每一路I／V转换电路是由两级电路级联而成，第一级集成运放构成及其外围元件构成了I／V转换电路，第二级集成运放构及其外围元件成了输出电压调节电路，当输出电压没有达到设定值时，调节VR2电位器使输出电压达到要求。其中第一个集成芯片LM358的同相端(第5引脚)为电流型信号的输入端，同时C5(0.1u F)电容和R8(1KΩ)电阻构成的并联电路的上端接该运放同相端(第五引脚)下端接地，构成了滤波和I／V转换电路，R8为高精度电阻其输出电压uo1=iR8。图5为输出接口电路图。TA0是单片机第A路频率型信号的输出端，该信号经过R5(5.1K)电阻，后由Q2(2N3906)晶体管输出给监测分站；TA1是单片机第B路频率型信号的输出端，该信号经过R6(5.1K)电阻，后由Q1(2N3906)晶体管输出给监测分站；图6为基准电压电路图。MC1403是低压基准芯片。主要技术指标为输出电压：2.5V±25mV，输入电压范围：4.5V to40V，输出电流：10mA。在该芯片的1脚上接电压供给电路输出的+5V电压，同时将其3脚接地，在其2脚(基准电压输出端)上便输出一个2.5V基准电压。将该基准电压送至单片机的12脚。MC1403低压基准芯片的4～8脚为空脚。对于本技术当然也可用单片机与外置A／D转换器完成信号采集及变换，或用同性能单片机取代主控制器。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤矿监测分站I／F转换板，其特征在于，它由电源供给电路、单片机、I／V转换电路、输出接口电路，基准电压电路组成；电源供给电路是为I／F转换板上的各部分电路提供稳定的直流电源；I／V转换电路是将输入的电流信号转换成对应的1～2.5V的电压信号，该电压信号送给单片机内部的AD转换器输入端；单片机接收到内部的AD转换器输出的数字信号后经过软件程序处理后输出相应的频率型信号，该频率信号通过输出接口电路送给监测分站；基准电压电路是将稳压电路后输出+5V电源作为输入，基准电压电路的输出的基准电压送给单片机的基准电压输入端，供单片机进行AD转换使用。
【技术特征摘要】
1.一种煤矿监测分站I／F转换板，其特征在于，它由电源供给电路、单片
机、I／V转换电路、输出接口电路，基准电压电路组成；
电源供给电路是为I／F转换板上的各部分电路提供稳定的直流电源；
I／V转换电路是将输入的电流信号转换成对应的1～2.5V的电压信号，该电
压信号送给单片机内部的AD转换器输入端；
单片机接收到内部的AD转换器输出的数字信号后经过软件程序处理后输出
【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，刘昆磊，黄靓，堵会晓，成兰，黄勇波，
申请(专利权)人：张宏，
类型：新型
国别省市：河南;41
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