一种U/F转换的中频直流电压变送器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种U/F转换的中频直流电压变送器，至少包括分压电路、频率转换电路以及分频整形电路；其中，所述分压电路包括降压电路、零点提升电路和π型滤波电路，所述降压电路对直流输入电压信号进行降压，然后通过零点提升电路将零点电压提升，再通过滤波电路滤波后进入频率转换电路；所述频率转换电路将电压信号转换成脉冲信号，实现电压到频率信号的转换；所述分频整形电路，用于将频率信号分频整形成PLC高速输入口能识别的标准方波。本实用新型专利技术在直流输入电压的正负极串联降压电阻保证即使隔离遭到破坏也不至于形成大的泄露电流而导致事故扩大，提高了电压取样变送的绝缘等级，使其能应用于高电压变送，安全可靠。

An intermediate frequency DC voltage transmitter with U / F conversion

【技术实现步骤摘要】
一种U/F转换的中频直流电压变送器
本技术涉及一种电压变送器，具体涉及一种U/F转换的中频直流电压变送器。
技术介绍
现有的直流电压变送器一般是U/I或U/U形式的，用光耦作为信号隔离，但对于高电压进线的中频电路直流电压的取样变送的话，市场上的光耦、变压器、霍尔绝缘等级不能满足要求，如果定制的话，经济成本较高，同时还要考虑采样部分电源的隔离，所以市场上的电压变送器很难应用在中频电炉领域。为此，需要一种安全可靠又比较经济的中频直流电压变送器。
技术实现思路
本技术为了克服以上技术的不足，提供了一种U/F转换的中频直流电压变送器。本技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种U/F转换的中频直流电压变送器，至少包括分压电路、频率转换电路以及分频整形电路；其中，所述分压电路包括降压电路、零点提升电路和π型滤波电路，所述降压电路包括电阻R35、R31、R27、R36、R32、R28、R23和电位器PR2，所述零点提升电路包括基准源IC5，所述π型滤波电路包括电容C16、C18和电阻R19；其中，电阻R35、R31、R27、R23、PR2、R28、R32和R36依次串联，电阻R35的一端和电阻R36的一端分别连接至直流输入电压的正极和负极，所述基准源IC5的阳极和参考端均连接至电阻R28和电位器PR2之间，电位器PR2的动触点和远离电阻R23的一个固定端均与电容C18的一端连接，电阻R23远离电位器PR2的一端分别与电容C18的另一端和电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与电容C16的一端连接，电容C16的另一端和基准源IC5的阴极均连接至第一参考地端；所述频率转换电路包括电压频率转换器IC4、电阻R17、电位器PR1、电阻R13、电阻R12、电阻R7、电容C13、电容C11和电阻R6，所述电阻R19的另一端与电容C16的一端连接后连接至电压频率转换器IC4的CM引脚，所述电位器PR1的一个固定端和动触点均连接至第一参考地端，电位器PR1的另一个固定端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电压频率转换器IC4的REF引脚连接，电压频率转换器IC4的IO引脚和MI引脚均与电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电容C13的一端、电阻R13的一端以及电压频率转换器IC4的R-C引脚连接，电阻R7的另一端、电容C13的另一端以及电压频率转换器IC4的GND引脚均连接至第一参考地端，电容C11并联在电阻R7的两端，电阻R6的一端与电压频率转换器IC4的FO引脚连接，电阻R6的另一端、电阻R13的另一端以及电压频率转换器IC4的VCC端均连接直流电源电路；所述分频整形电路包括计数器IC1和电阻R1，电压频率转换器IC4的FO引脚将输出的脉冲信号输入至计数器IC1的CLK引脚，电阻R1的一端与计数器IC1的CLK引脚连接，电阻R1的另一端与计数器IC1的VCC引脚连接，计数器IC1的RES引脚和与Q2引脚连接，计数器IC1的GND引脚连接至第二参考地端，计数器IC1的Q1引脚输出目标方波。进一步地，还包括连接于频率转换电路与分频整形电路之间的信号处理电路，所述信号处理电路包括电容C9、变压器TF1、电阻R3、电容C3和二极管VD1，所述电容C9的一端与电压频率转换器IC4的FO引脚连接、另一端与变压器TF1的原边连接，变压器TF1的副边与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电容C3的一端和二极管VD1的负极连接，电容C3的另一端和二极管VD1的正极均连接至第二参考地端。进一步地，所述分压电路还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电容C22，所述电容C22并联在基准源IC5的两端。进一步地，还包括直流电源电路，所述直流电源电路连接直流供电电源，所述直流电源电路包括电源块IC2、电容C21、C22、C6、C8、C1和C2、二极管VD4和VD5、以及变压器TF2，所述电容C21与电容C20并联且连接在直流供电电源的两端，直流供电电源经过电容C21和C22滤波后，正极连接至电源块IC2的VCC引脚、负极连接至电源块IC2的GND引脚，电源块IC2的DR引脚输出两个分路；第一个分路包括变压器TF2、二极管VD4、电容C6和C8，所述变压器TF2的原边与电源块IC2的DR引脚连接、副边与二极管VD4的正极连接，二极管VD4的负极与电容C6的一端和电容C8的一端连接，电容C6的另一端和电容C8的另一端均连接至第一参考地端，电容C8的一端与电压频率转换器IC4的VCC引脚连接为电压频率转换器IC4供电；第二个分路包括二极管VD5、电容C1和C2，所述二极管VD5的正极与电源块IC2的DR引脚连接，二极管VD5的负极分成两个支路，其中一个支路经过电容C1和C2滤波后与计数器IC1的VCC引脚连接，另一个支路经过电压反馈电路与电源块IC2的FB引脚连接。进一步地，所述电压反馈电路包括电阻R10、稳压二极管VZ1、光耦UF1和电容C15，所述电阻R10的一端与二极管VD5的负极连接、另一端与稳压二极管VZ1的负极连接，稳压二极管VZ1的正极与光耦UF1的输入端连接，光耦UF1的发射极与24V直流供电电源的M端连接，光耦UF1的集电极与电源块IC2的FB引脚连接，电容C15并联在光耦UF1的发射极和集电极上。进一步地，所述分压电路还包括电阻R21和发光二极管LED1，所述电阻R21的一端与电容C22远离第一参考地端的一端连接、另一端与发光二极管LED1的负极连接，发光二极管LED1的正极与电压频率转换器IC4的VCC引脚连接。进一步地，所述分频整形电路还包括电阻R5和发光二极管LED2，所述电阻R5的一端与计数器IC1的VCC引脚连接、另一端与发光二极管LED2的正极连接，发光二极管LED2的负极连接至第二参考地端。进一步地，所述降压电路将直流输入电压降至-2.45V～10V。进一步地，所述零点提升电路将降压电路降压后的电压提升至0V～12.45V。进一步地，所述基准源IC5采用TL431；所述电压频率转换器IC4采用KA331；所述计数器IC1采用CD4040；所述直流供电电源的电压是24V。本技术的有益效果是：本技术在直流输入电压的正负极串联降压电阻保证即使隔离遭到破坏也不至于形成大的泄露电流而导致事故扩大，提高了电压取样变送的绝缘等级，使其能应用于高电压变送，安全可靠；相对于定制变送器，有效降低了经济成本；取样和电源隔离集成在一起，减小安装空间，优化结构。附图说明图1为本技术实施例所述的U/F转换的中频直流电压变送器的原理框图。图2为本技术实施例所述的U/F转换的中频直流电压变送器的电路图。具体实施方式为了便于本领域人员更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本技术的保护范围。如图1和2所示，本实施例所述的一种U/F转换的中频直流电压变送器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U/F转换的中频直流电压变送器，其特征在于，至少包括分压电路、频率转换电路以及分频整形电路；其中，/n所述分压电路包括降压电路、零点提升电路和π型滤波电路，所述降压电路包括电阻R35、R31、R27、R36、R32、R28、R23和电位器PR2，所述零点提升电路包括基准源IC5，所述π型滤波电路包括电容C16、C18和电阻R19；其中，电阻R35、R31、R27、R23、PR2、R28、R32和R36依次串联，电阻R35的一端和电阻R36的一端分别连接至直流输入电压的正极和负极，所述基准源IC5的阳极和参考端均连接至电阻R28和电位器PR2之间，电位器PR2的动触点和远离电阻R23的一个固定端均与电容C18的一端连接，电阻R23远离电位器PR2的一端分别与电容C18的另一端和电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与电容C16的一端连接，电容C16的另一端和基准源IC5的阴极均连接至第一参考地端；/n所述频率转换电路包括电压频率转换器IC4、电阻R17、电位器PR1、电阻R13、电阻R12、电阻R7、电容C13、电容C11和电阻R6，所述电阻R19的另一端与电容C16的一端连接后连接至电压频率转换器IC4的CM引脚，所述电位器PR1的一个固定端和动触点均连接至第一参考地端，电位器PR1的另一个固定端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电压频率转换器IC4的REF引脚连接，电压频率转换器IC4的IO引脚和MI引脚均与电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电容C13的一端、电阻R13的一端以及电压频率转换器IC4的R-C引脚连接，电阻R7的另一端、电容C13的另一端以及电压频率转换器IC4的GND引脚均连接至第一参考地端，电容C11并联在电阻R7的两端，电阻R6的一端与电压频率转换器IC4的FO引脚连接，电阻R6的另一端、电阻R13的另一端以及电压频率转换器IC4的VCC端均连接直流电源电路；/n所述分频整形电路包括计数器IC1和电阻R1，电压频率转换器IC4的FO引脚将输出的脉冲信号输入至计数器IC1的CLK引脚，电阻R1的一端与计数器IC1的CLK引脚连接，电阻R1的另一端与计数器IC1的VCC引脚连接，计数器IC1的RES引脚和与Q2引脚连接，计数器IC1的GND引脚连接至第二参考地端，计数器IC1的Q1引脚输出目标方波。/n...

【技术特征摘要】
1.一种U/F转换的中频直流电压变送器，其特征在于，至少包括分压电路、频率转换电路以及分频整形电路；其中，
所述分压电路包括降压电路、零点提升电路和π型滤波电路，所述降压电路包括电阻R35、R31、R27、R36、R32、R28、R23和电位器PR2，所述零点提升电路包括基准源IC5，所述π型滤波电路包括电容C16、C18和电阻R19；其中，电阻R35、R31、R27、R23、PR2、R28、R32和R36依次串联，电阻R35的一端和电阻R36的一端分别连接至直流输入电压的正极和负极，所述基准源IC5的阳极和参考端均连接至电阻R28和电位器PR2之间，电位器PR2的动触点和远离电阻R23的一个固定端均与电容C18的一端连接，电阻R23远离电位器PR2的一端分别与电容C18的另一端和电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与电容C16的一端连接，电容C16的另一端和基准源IC5的阴极均连接至第一参考地端；
所述频率转换电路包括电压频率转换器IC4、电阻R17、电位器PR1、电阻R13、电阻R12、电阻R7、电容C13、电容C11和电阻R6，所述电阻R19的另一端与电容C16的一端连接后连接至电压频率转换器IC4的CM引脚，所述电位器PR1的一个固定端和动触点均连接至第一参考地端，电位器PR1的另一个固定端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电压频率转换器IC4的REF引脚连接，电压频率转换器IC4的IO引脚和MI引脚均与电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与电容C13的一端、电阻R13的一端以及电压频率转换器IC4的R-C引脚连接，电阻R7的另一端、电容C13的另一端以及电压频率转换器IC4的GND引脚均连接至第一参考地端，电容C11并联在电阻R7的两端，电阻R6的一端与电压频率转换器IC4的FO引脚连接，电阻R6的另一端、电阻R13的另一端以及电压频率转换器IC4的VCC端均连接直流电源电路；
所述分频整形电路包括计数器IC1和电阻R1，电压频率转换器IC4的FO引脚将输出的脉冲信号输入至计数器IC1的CLK引脚，电阻R1的一端与计数器IC1的CLK引脚连接，电阻R1的另一端与计数器IC1的VCC引脚连接，计数器IC1的RES引脚和与Q2引脚连接，计数器IC1的GND引脚连接至第二参考地端，计数器IC1的Q1引脚输出目标方波。


2.根据权利要求1所述的U/F转换的中频直流电压变送器，其特征在于，还包括连接于频率转换电路与分频整形电路之间的信号处理电路，所述信号处理电路包括电容C9、变压器TF1、电阻R3、电容C3和二极管VD1，所述电容C9的一端与电压频率转换器IC4的FO引脚连接、另一端与变压器TF1的原边连接，变压器TF1的副边与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电容C3的一端和二极管VD1的负极连接，电容C3的另一端和二极管VD1的正极均连接至第二参考地端。


3.根据权利要求1或2所述的U/F转换的中频直流电压变送器，其特征在于，所述分压电路还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电容C22，...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞春萍，刘志远，蔡航平，
申请(专利权)人：杭州胜港电器有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33