一种称重信号隔离变送器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种称重信号隔离变送器，用于隔离变送称重传感器输出的待传送的称重信号，称重信号隔离变送器包括：输入待传送的称重信号并将其放大后输出直流电压信号的信号采集及放大单元；隔离直流电压信号并输出隔离后的直流电压信号的信号隔离单元；对隔离后的直流电压信号进行校准并输出驱动信号的信号校准及输出驱动单元；分别为信号采集及放大单元、信号隔离单元、信号校准及输出驱动单元供电的电源转换单元。本实用新型专利技术具有响应速度快，线性度好，电路简单，稳定性高，抗干扰能力强的优点。

A weighing signal isolation transmitter

The utility model relates to a weighing signal isolation transmitter, which is used to isolate the weighing signal to be transmitted outputted by the transmission weighing sensor. The weighing signal isolation transmitter includes: a signal acquisition and amplification unit that inputs the weighing signal to be transmitted and outputs the DC voltage signal after amplifying it; a signal isolation unit that isolates the DC voltage signal and outputs the isolated DC voltage signal It is used to calibrate the isolated DC voltage signal and output the signal calibration and output drive unit of the drive signal. It is the power conversion unit of the signal acquisition and amplification unit, the signal isolation unit, the signal calibration and output drive unit. The utility model has the advantages of fast response speed, good linearity, simple circuit, high stability and strong anti-interference ability.

【技术实现步骤摘要】
一种称重信号隔离变送器
本技术涉及工业自动化领域中对质量或力的测控
，尤其属于电阻应变式称重信号的隔离变送器技术，涉及一种称重信号隔离变送器。
技术介绍
当前工业生产中，许多场合都配有“称重”或“测力”监控系统，如：电力、化工、钢铁、交通运输、建筑、食品等行业。目前电阻应变式称重传感器是应用较为广泛的一种称重传感器，该类型称重传感器在使用时，需要为传感器提供DC5~15V的精密电源，传感器输出mV级电压信号，根据传感器的灵敏度和连接的电源大小，确定传感器输出的具体电压范围，因此传感器工作电源的稳定性和精确性直接影响了输出信号的稳定和精度。并且由于传感器输出的mV级直流电压信号抗干扰能力差，传输距离短，需要将应变式称重传感器输出信号通过称重信号变送器将信号转换为标准的模拟量信号（如：4-20mA或0-5V）后再传输到显示控制仪表、PLC系统或DCS系统等，同时还需要变送器提供称重传感器所需的精密工作电源。目前常用的称重信号变送器，存在以下问题：1、无对传感器零点和增益的标定功能或标定方法过于复杂；2、变送器输入端和输出端之间不隔离，导致变送器本身抗干扰能力差，无法满足在干扰较为严重的环境下使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电路简单、稳定性高、抗干扰能力强的称重信号隔离变送器。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种称重信号隔离变送器，用于隔离变送称重传感器输出的待传送的称重信号，所述称重信号隔离变送器包括：输入所述待传送的称重信号并将其放大后输出直流电压信号的信号采集及放大单元；隔离所述直流电压信号并输出隔离后的直流电压信号的信号隔离单元；对所述隔离后的直流电压信号进行校准并输出驱动信号的信号校准及输出驱动单元；分别为所述信号采集及放大单元、所述信号隔离单元、所述信号校准及输出驱动单元供电的电源转换单元。优选的，所述信号采集及放大单元包括输入分压电路、与所述输入分压电路相连接的输入滤波电路、与所述输入滤波电路相连接的输入放大电路。优选的，所述输入分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述待传送的称重信号相连接，所述第二分压电阻的一端与所述第一分压电阻的另一端相连接，所述第三分压电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端相连接，所述第二分压电阻的另一端、所述第三分压电阻的另一端分别与所述输入滤波电路相连接；所述输入滤波电路包括输入滤波电阻、输入滤波电容，所述输入滤波电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端相连接，所述输入滤波电容的两端分别与所述第三分压电阻的另一端、所述输入滤波电阻的另一端相连接；所述输入放大电路包括运算放大器、第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、放大电容，所述运算放大器的正输入端和负输入端均与所述输入滤波电阻的另一端相连接，所述第一放大电阻连接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第二放大电阻、所述第三放大电阻、所述第四放大电阻并联后连接在所述运算放大器的负输入端与地之间，所述放大电容连接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间。优选的，所述信号隔离单元包括线性隔离电路、与所述线性隔离电路相连接的满度校准电路。优选的，所述线性隔离电路包括线性光耦、第一隔离运算放大器、第二隔离运算放大器、第一隔离电阻、第二隔离电阻、第三隔离电阻、第一隔离电容、第二隔离电容；所述第一隔离运算放大器的正输入端接地，所述第一隔离运算放大器的负输入端分为两路，一路经所述第一隔离电阻与正工作电源相连接，另一路经所述第二隔离电阻与所述信号采集及放大单元的输出端相连接，所述第一隔离电容连接在所述第一隔离运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第一隔离运算放大器的负输入端与所述线性光耦相连接，所述第一隔离运算放大器的输出端经所述第三隔离电阻与所述线性光耦相连接，所述线性光耦的输出端与所述第二隔离运算放大器的正输入端和负输入端相连接，所述第二隔离电容连接在所述第二隔离运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第二隔离运算放大器的输出端为所述线性隔离电路的输出端；所述满度校准电路包括电位计、第一校准电阻、第二校准电阻，所述第一校准电阻的一端与所述第二隔离运算放大器的负输入端相连接，所述电位计的一端与所述第一校准电阻的另一端相连接，所述电位计的另一端与所述第二隔离运算放大器的输出端相连接，所述线性光耦的一个输出端经所述第二校准电阻与负工作电源相连接。优选的，所述信号校准及输出驱动单元包括反向加法放大器、与所述反向加法放大器相连接的输出驱动电路。优选的，所述反向加法放大器包括加法运算放大器、第一加法电阻、第二加法电阻、第三加法电阻、第四加法电阻、第五加法电阻、第一加法电容、第二加法电容、电位器，所述加法运算放大器的正输入端接地，所述加法运算放大器的负输入端经所述第一加法电阻与所述信号隔离单元的输出端相连接，所述加法运算放大器的负输入端经所述第二加法电阻与负工作电源相连接，所述负工作电源经所述第三加法电阻、所述电位器后接地，所述电位器的滑动端经所述第四加法电阻与所述加法运算放大器的负输入端相连接，所述第一加法电容连接在所述加法运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第五加法电阻的一端、所述第二加法电容的一端均与所述加法运算放大器的负输入端相连接，所述第五加法电阻的另一端、所述第二加法电容的另一端、所述加法运算放大器的输出端均与所述输出驱动电路相连接；所述输出驱动电路包括三极管、第一输出电阻、第二输出电阻、第三输出电阻、第四输出电阻、输出电容，所述三极管的基极经所述第一输出电阻与所述反向加法放大器的输出端相连接，所述三极管的集电极与电源相连接，所述三极管的发射极依次经所述第二输出电阻、所述第三输出电阻、所述第四输出电阻后接地，所述输出电容的一端与所述第二输出电阻和所述第三输出电阻的连接端相连接，所述输出电容的另一端接地，所述第二输出电阻和所述第三输出电阻的连接端形成所述输出驱动电路的输出端。优选的，所述电源转换单元包括为所述信号采集及放大单元、所述信号隔离单元、所述信号校准及输出驱动单元供电的第一转换模块；所述第一转换模块包括第一反向保护二极管、第一电源滤波电容、两个第一DC/DC电源模块、两个第一电源输出滤波电路、两个第一限流稳压电路，外接电源经所述第一反向保护二极管和所述第一电源滤波电容后分别接入两个所述第一DC/DC电源模块，两个所述第一DC/DC电源模块的输出端分别对应连接所述第一电源输出滤波电路和所述第一限流稳压电路。优选的，所述电源转换单元还包括为所述称重传感器供电的第二转换模块，所述第二转换模块包括依次连接的第二反向保护二极管、第二电源滤波电容、第二DC/DC电源模块、稳压管。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术具有响应速度快，线性度好，电路简单，稳定性高，抗干扰能力强的优点。附图说明附图1为本技术的称重信号隔离变送器的原理框图。附图2为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种称重信号隔离变送器，用于隔离变送称重传感器输出的待传送的称重信号，其特征在于：所述称重信号隔离变送器包括：/n输入所述待传送的称重信号并将其放大后输出直流电压信号的信号采集及放大单元；/n隔离所述直流电压信号并输出隔离后的直流电压信号的信号隔离单元；/n对所述隔离后的直流电压信号进行校准并输出驱动信号的信号校准及输出驱动单元；/n分别为所述信号采集及放大单元、所述信号隔离单元、所述信号校准及输出驱动单元供电的电源转换单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种称重信号隔离变送器，用于隔离变送称重传感器输出的待传送的称重信号，其特征在于：所述称重信号隔离变送器包括：
输入所述待传送的称重信号并将其放大后输出直流电压信号的信号采集及放大单元；
隔离所述直流电压信号并输出隔离后的直流电压信号的信号隔离单元；
对所述隔离后的直流电压信号进行校准并输出驱动信号的信号校准及输出驱动单元；
分别为所述信号采集及放大单元、所述信号隔离单元、所述信号校准及输出驱动单元供电的电源转换单元。


2.根据权利要求1所述的一种称重信号隔离变送器，其特征在于：所述信号采集及放大单元包括输入分压电路、与所述输入分压电路相连接的输入滤波电路、与所述输入滤波电路相连接的输入放大电路。


3.根据权利要求2所述的一种称重信号隔离变送器，其特征在于：所述输入分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述待传送的称重信号相连接，所述第二分压电阻的一端与所述第一分压电阻的另一端相连接，所述第三分压电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端相连接，所述第二分压电阻的另一端、所述第三分压电阻的另一端分别与所述输入滤波电路相连接；
所述输入滤波电路包括输入滤波电阻、输入滤波电容，所述输入滤波电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端相连接，所述输入滤波电容的两端分别与所述第三分压电阻的另一端、所述输入滤波电阻的另一端相连接；
所述输入放大电路包括运算放大器、第一放大电阻、第二放大电阻、第三放大电阻、第四放大电阻、放大电容，所述运算放大器的正输入端和负输入端均与所述输入滤波电阻的另一端相连接，所述第一放大电阻连接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第二放大电阻、所述第三放大电阻、所述第四放大电阻并联后连接在所述运算放大器的负输入端与地之间，所述放大电容连接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间。


4.根据权利要求1所述的一种称重信号隔离变送器，其特征在于：所述信号隔离单元包括线性隔离电路、与所述线性隔离电路相连接的满度校准电路。


5.根据权利要求4所述的一种称重信号隔离变送器，其特征在于：所述线性隔离电路包括线性光耦、第一隔离运算放大器、第二隔离运算放大器、第一隔离电阻、第二隔离电阻、第三隔离电阻、第一隔离电容、第二隔离电容；所述第一隔离运算放大器的正输入端接地，所述第一隔离运算放大器的负输入端分为两路，一路经所述第一隔离电阻与正工作电源相连接，另一路经所述第二隔离电阻与所述信号采集及放大单元的输出端相连接，所述第一隔离电容连接在所述第一隔离运算放大器的负输入端和输出端之间，所述第一隔离运算放大器的负输入端与所述线性光耦相连接，所述第一隔离运算放大器的输出端经所述第三隔离电阻与所述线性光耦相连接，所述线性光耦的输出端与所述第二隔离运算放大器的正输入端和负输入端相连接，所述第二隔离电容连接在所述第二隔离运算放大器的负输入端和输出端之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：成大鹏，屈敏，
申请(专利权)人：苏州迅鹏仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32