本实用新型专利技术涉及一种模拟信号隔离装置，可有效解决现有模拟信号隔离装置线性度与温度稳定性差的问题，技术方案是，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连，本实用新型专利技术能保证有良好的线性度与较大的传输信号带宽。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电气，特别是一种模拟信号隔离装置。
技术介绍
工业现场的干扰信号复杂多样，为了提高设备工作的可靠性和安全性，需在控制系统的模拟信号输出端与被控设备的信号输入端之间串接模拟信号隔离装置，以隔离外部各种干扰信号。隔离是指电气上的隔离，即使信号通过其他途径进行传输，避免电气上的直接相连。目前常用的隔离方式有变压器隔离、光电隔离和电容隔离。变压器隔离是通过磁耦合将信号从初级传递到次级，起到电气隔离的作用。变压器隔离装置体积大，隔离信号的频带宽度有限;光电隔离是以光为媒介传输电信号，抗干扰能力强，但线性度不好，温度稳定性欠佳；电容隔离是利用电容器的电荷感应现象传递信号，实现电气隔离，但是其线性度与温度稳定性差，因此，隔离装置的改进和创新势在必行。针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种模拟信号隔离装置，采用电容耦合的隔离运算放大器，能保证有良好的线性度与较大的传输信号带宽，可有效解决现有模拟信号隔离装置线性度与温度稳定性差的问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种模拟信号隔离装置，可有效解决现有模拟信号隔离装置线性度与温度稳定性差的问题。本技术解决的技术方案是，一种模拟信号隔离装置，包括壳体和装在壳体内的控制电路，壳体上分别设置有信号输入接口、24VDC电源接口和信号输出接口，控制电路包括第一隔离电源、第二隔离电源、隔离运算放大器、低通滤波器和增益微调模块，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连。本技术结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，体积小、重量轻，精度高，能保证有良好的线性度与较大的传输信号带宽，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。【附图说明】图1为本技术壳体结构示意图。图2为本技术控制电路的连接示意图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。由图1-2给出，本技术包括壳体I和装在壳体内的控制电路，壳体上分别设置有信号输入接口 3、24VDC电源接口 4和信号输出接口 5，控制电路包括第一隔离电源、第二隔离电源、隔离运算放大器、低通滤波器和增益微调模块，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连。为保证使用效果，所述的壳体上设置有与增益微调模块相连的增益微调旋钮2;所述的壳体为方形或圆形；所述的24VDC电源接口4为市售产品(现有技术)，如采用DC005电源口，用于连接24V直流电源，给隔离装置供电；所述的信号输入接口与信号输出接口均采用2芯航空插头母口，以提高隔离装置的抗干扰性能；所述的增益微调旋钮用于微调隔离装置的增益范围，使输出信号精准逼近输入信号；所述的第一隔离电源与第二隔离电源均为市售产品，可采用金升阳A2415D-2WR2电源模块，输入24V直流，输出± 15V直流，分别给隔离运算放大器的信号输入侧与信号输出侧供电，同时第二隔离电源还为增益微调模块提供电能；所述的隔离运算放大器为IS0122精密隔离放大器，成本低，线性度好、带宽较宽且外围电路简单；所述的低通滤波器为7阶LC巴特沃斯型低通滤波器，用于滤除信号在隔离环节中混入的高次谐波，其截止频率高于传输信号带宽；所述的增益微调模块为ADA620仪表程控放大器，通过对其微调来补偿信号在隔离及传输过程中的衰减。本技术的工作过程为:输入信号U1经信号输入接口输入隔离装置，经隔离运算放大器隔离，低通滤波器滤波，增益微调模块对信号增益进行微调，最后输出信号U。经信号输出接口输出，隔离装置保证了UcFm。具体的使用方法为:1、通过24VDC电源接口给隔离装置提供24V直流电源；2、经信号输入接口输入一测试信号，用示波器监测输入信号与输出信号波形，调节增益微调旋钮使两波形参数一致；3、将控制系统模拟信号输出端连接隔离装置信号输入接口，信号输出接口连接被控设备信号输入端即可。与现有技术相比，本技术体积小、重量轻，与简化了电路结构，使生产成本得到了降低，同时线性度好，精度高，能保证有良好的线性度与较大的传输信号带宽，解决现有模拟信号隔离装置线性度与温度稳定性差的问题，具有很好的推广应用价值，是隔离装置上的创新，社会和经济效益显著。【主权项】1.一种模拟信号隔离装置，包括壳体和装在壳体内的控制电路，其特征在于，壳体上分别设置有信号输入接口( 3 )、24VDC电源接口( 4 )和信号输出接口( 5 )，控制电路包括第一隔离电源、第二隔离电源、隔离运算放大器、低通滤波器和增益微调模块，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连。2.根据权利要求1所述的模拟信号隔离装置，其特征在于，所述的壳体上设置有与增益微调模块相连的增益微调旋钮(2)。3.根据权利要求1所述的模拟信号隔离装置，其特征在于，所述的壳体为方形或圆形。【专利摘要】本技术涉及一种模拟信号隔离装置，可有效解决现有模拟信号隔离装置线性度与温度稳定性差的问题，技术方案是，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连，本技术能保证有良好的线性度与较大的传输信号带宽。【IPC分类】G08C19/00【公开号】CN205211157【申请号】CN201521085746【专利技术人】许增渊, 王利超 【申请人】河南理工大学【公开日】2016年5月4日【申请日】2015年12月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟信号隔离装置，包括壳体和装在壳体内的控制电路，其特征在于，壳体上分别设置有信号输入接口（3）、24VDC电源接口（4）和信号输出接口（5），控制电路包括第一隔离电源、第二隔离电源、隔离运算放大器、低通滤波器和增益微调模块，信号输入接口与运算放大器的信号输入端相连，24VDC电源接口分别与第一隔离电源、第二隔离电源的输入端相连，第一隔离电源的输出端与隔离运算放大器的输入侧的电源输入端相连，第二隔离电源的输出端分别与隔离运算放大器的输出侧的电源输入端和增益微调模块的电源输入端相连，隔离运算放大器的信号输出端与低通滤波器的信号输入端相连，低通滤波器的信号输出端与增益微调模块的信号输入端相连，增益微调模块的信号输出端与信号输出接口相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许增渊，王利超，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41
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