齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路制造技术

技术编号:14799121 阅读:133 留言:0更新日期:2017-03-14 21:36
本发明专利技术提供了一种齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,包括:模数转换集成电路、低漏失稳压电路、过载保护电路、积分电路、电源线安全栅电路、数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路、控制主板,控制主板包括:主板电源、CPU处理器;所述CPU处理器分别通过数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路与模数转换集成电路进行数据传输;主板电源依次通过电源线安全栅电路、低漏失稳压电路与模数转换集成电路电连接;低漏失稳压电路通过过载保护电路连接至模数转换集成电路;时钟线安全栅电路通过积分电路连接至模数转换集成电路。本发明专利技术将安全栅电路放置在模数转换集成电路之后,避免了模数转换电路的输入端受安全栅漏电流的影响,提高了计量准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模数转换电路设计领域,具体地,涉及应用于防爆型称重仪表危险区的一种齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路
技术介绍
传统的“模拟量电信号转换为数字量电信号电路”(以下简称:模数转换电路)无法在有防爆要求的危险场合使用,需要在应变片式传感器和模数转换电路之间增加符合要求的安全栅。但这样的组合方式存在以下几个问题:1)普通的安全栅普遍存在漏电流的问题,对应变片式传感器而言,由于其输出信号比较微弱,属于mV级别;假如此时将普通的安全栅放置在模数转换电路的信号输入端之前用来连接应变片式传感器的信号线,会因普通安全栅的漏电流而导致信号发生漂移。2)安全栅和模数转换电路由于是分离部件,两者的温度系数并不一致,因此会带来额外的电噪声。3)采用组合方式设计的电路由于需要添加多个安全栅,致使电路设计的成本增加,并且增加了维护成本。本专利技术提供了一种全新设计电路,旨在合并模数转换电路和安全栅,本专利技术中的电路能有效提高计量准确度,同时满足本质安全型电路的要素;此外当过载发生时还能够自动关断模数转换电路,及时提醒用户排除故障;当过载情况撤销后,能够自行恢复工作。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路。根据本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,包括:模数转换集成电路、低漏失稳压电路、过载保护电路、积分电路、电源线安全栅电路、数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路、控制主板,所述控制主板包括:主板电源、CPU处理器;-所述CPU处理器分别通过数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路与模数转换集成电路进行数据传输;-所述主板电源依次通过电源线安全栅电路、低漏失稳压电路与模数转换集成电路电连接;-所述低漏失稳压电路通过附加过载保护电路连接至模数转换集成电路,并能够作为负载端的激励源;-所述时钟线安全栅电路通过积分电路连接至模数转换集成电路。优选地,所述电源线安全栅电路包括:熔断器F1、稳压二极管D1~D6、电阻R1,所述熔断器F1的一端连接至主板电源,所述熔断器F1的另一端分别连接至稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3的负极、电阻R1的一端,所述稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3的负极均连接至稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6的负极,所述稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6的正极均接地;所述电阻R1的另一端构成所述电源线安全栅电路的输出端分别连接至低漏失稳压电路、过载保护电路。优选地,所述数据线安全栅电路包括:熔断器F2、稳压二极管D7~D9、电阻R5,所述熔断器F2的一端连接至CPU处理器的第一数据端口,所述熔断器F2的另一端分别连接稳压二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9的负极、电阻R5的一端,所述稳压二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9的正极均接地,所述电阻R5的另一端构成数据线安全栅电路的输出端连接至模数转换集成电路。优选地,所述时钟线安全栅电路包括:熔断器F3、稳压二极管D10~D12、电阻R8,所述熔断器F3的一端连接至CPU处理器的第二数据端口,所述熔断器的另一端分别连接至稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12的负极、电阻R8的一端,所述稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12的正极均接地,所述电阻R8的另一端构成所述时钟线安全栅电路的输出端分别连接至积分电路和模数转换集成电路。优选地,所述低漏失稳压电路包括:芯片U1,电容C2,电容C13,所述电阻R1的另一端分别连接至电容C2的一端、芯片U1的输入端,所述电容C2的另一端接地,所述芯片U1的输出端连接至模数转换集成电路和电源端VCC,所述芯片U1的输出端连接至电容C13的一端,所述电容C13的另一端接地,所述芯片U1的引脚2、引脚4均接地;其中芯片U1的型号为LP2950ACDT-5RKG。优选地,所述过载保护电路包括:PNP型三极管Q2、电阻R2、电阻R10,所述电阻R1的另一端连接至所述PNP型三极管Q2的发射极,所述PNP型三极管Q2的基极通过电阻R2连接至模数转换集成电路,所述PNP型三极管Q2的集电极通过电阻R10连接至积分电路。优选地,所述积分电路包括:NPN型三极管Q1、电容C12、电阻R7,所述电阻R7的一端连接至电阻R8的另一端,所述电阻R7的另一端分别连接至电容C12的一端、NPN型三极管Q1的基极,所述NPN型三极管Q1的集电极分别连接至过载保护电路和模数转换集成电路,所述NPN型三极管Q1的发射极和电容C12的另一端均接地。优选地,所述模数转换集成电路包括:芯片U2、电容C1、电阻R11,所述芯片U2的引脚1分别连接至低漏失稳压电路、过载保护电路以及电容C1的一端,所述电容C1的另一端接地,所述芯片的引脚19、引脚20均连接至电容C1的一端,所述芯片U2的引脚24连接至数据线安全栅电路,所述芯片U2的引脚23连接至时钟线安全栅电路,所述芯片U2的引脚22分别连接至电阻R11的一端、积分电路;所述电阻R11的另一端、芯片U2的引脚3、引脚21、引脚8、引脚7、引脚6、引脚5、引脚2、引脚17、引脚13、引脚14均接地,所述芯片U2的引脚18连接至电压端VCC;其中芯片U2的型号为ADS1232。与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:1、本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路将多个安全栅电路放置在危险区模数转换电路和安全主板之间,从而避免了模数转换电路的输入端受安全栅漏电流的影响,提高了计量准确度。2、本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路中设计了积分充电电路,复用一根数据线实现模数转换电路的上电初始化,简化了电路结构,略去了一套安全栅电路,降低了电路设计的成本。3、本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路设计了过载保护电路,当模数转换电路的负载异常增大时,及时通过过载保护电路使得模数转换电路进入上电初始化状态,停止进行模数转换;当异常负载撤销后,过载保护电路导通,使得模数转换电路自动恢复工作。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路原理框图;图2为本专利技术提供的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路示意图。具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,其特征在于,包括:模数转换集成电路、低漏失稳压电路、过载保护电路、积分电路、电源线安全栅电路、数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路、控制主板,所述控制主板包括:主板电源、CPU处理器;‑所述CPU处理器分别通过数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路与模数转换集成电路进行数据传输;‑所述主板电源依次通过电源线安全栅电路、低漏失稳压电路与模数转换集成电路电连接;‑所述低漏失稳压电路通过附加过载保护电路连接至模数转换集成电路,并能够作为负载端的激励源;‑所述时钟线安全栅电路通过积分电路连接至模数转换集成电路。

【技术特征摘要】
1.一种齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,其特征在于,包括:模数
转换集成电路、低漏失稳压电路、过载保护电路、积分电路、电源线安全栅电路、数据
线安全栅电路、时钟线安全栅电路、控制主板,所述控制主板包括:主板电源、CPU处
理器;
-所述CPU处理器分别通过数据线安全栅电路、时钟线安全栅电路与模数转换集成
电路进行数据传输;
-所述主板电源依次通过电源线安全栅电路、低漏失稳压电路与模数转换集成电路
电连接;
-所述低漏失稳压电路通过附加过载保护电路连接至模数转换集成电路,并能够作
为负载端的激励源;
-所述时钟线安全栅电路通过积分电路连接至模数转换集成电路。
2.根据权利要求1所述的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,其特征
在于,所述电源线安全栅电路包括:熔断器F1、稳压二极管D1~D6、电阻R1,所述熔
断器F1的一端连接至主板电源,所述熔断器F1的另一端分别连接至稳压二极管D1、
稳压二极管D2、稳压二极管D3的负极、电阻R1的一端,所述稳压二极管D1、稳压
二极管D2、稳压二极管D3的负极均连接至稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极
管D6的负极,所述稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6的正极均接地;
所述电阻R1的另一端构成所述电源线安全栅电路的输出端分别连接至低漏失稳压电
路、过载保护电路。
3.根据权利要求1所述的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,其特征
在于,所述数据线安全栅电路包括:熔断器F2、稳压二极管D7~D9、电阻R5,所述熔
断器F2的一端连接至CPU处理器的第一数据端口,所述熔断器F2的另一端分别连接
稳压二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9的负极、电阻R5的一端,所述稳压
二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9的正极均接地,所述电阻R5的另一端构
成数据线安全栅电路的输出端连接至模数转换集成电路。
4.根据权利要求1所述的齐纳式本质安全型模拟信号转换数字信号电路,其特征
在于,所述时钟线安全栅电路包括:熔断器F3、稳压二极管D10~D12、电阻R8,所述
熔断器F3的一端连接至CPU处理器的第二数据端口,所述熔断器的另一端分别连接至

\t稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12的负极、电阻R8的一端,所述稳
压二极管D10、稳压二极管D1...

【专利技术属性】
技术研发人员:江华峰
申请(专利权)人:上海耀华称重系统有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1