一种提升安全栅负载能力的电路装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及工业测量与控制系统仪表技术领域，尤其涉及一种提升安全栅负载能力的电路装置，包括整形电路、滤波电路、I/U转换电路和端口保护电路，经过整形电路整形后的信号进入滤波电路滤波，滤波后的信号经I/U转换电路将电流信号转换成电压信号，电压信号经端口保护电路输出。本实用新型专利技术通过运算放大输出电压到安全栅端口，使安全栅电压输出实现了驱动负载设备电阻值低至几十KΩ，可以适用更多市场和工业现场需求。

【技术实现步骤摘要】
一种提升安全栅负载能力的电路装置
本技术涉及工业测量与控制系统仪表
，尤其涉及一种提升安全栅负载能力的电路装置。
技术介绍
工业测量与控制系统仪表当中的电压技术输出方式主要应用于短距离信号传输，其将电流信号转换成电压信号，利用极其简单的方式：通过并联终端电阻的形式实现电流转换电压信号输出。如图3所示，目前的仪表通过在输出端口并联电阻的方法输出电压，可以简单有效的将电流成比例的转换成电压输出，但这种方式无法满足工业客户的需求，存在极大的缺陷。该电路要求终端负载设备的电阻值必须是MΩ级的区间范围，如果负载电阻值比较小，则导致整体输出精确度非线性。由于工业设备及系统的多样性，需求输出负载设备的电阻值可能只有几百KΩ甚至几十KΩ。
技术实现思路
本技术提供了一种提升安全栅负载能力的电路装置，可大大降低现场应用客户的负载约束要求。为了实现本技术的目的，所采用的技术方案是：一种提升安全栅负载能力的电路装置，包括整形电路、滤波电路、I/U转换电路和端口保护电路，经过整形电路整形后的信号进入滤波电路滤波，滤波后的信号经I/U转换电路将电流信号转换成电压信号，电压信号经端口保护电路输出。作为本技术的优化方案，I/U转换电路包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4依次连接在运算放大器U1的输出端和地之间。作为本技术的优化方案，I/U转换电路还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1连接在运算放大器U1的输出端和运算放大器U1的负极输入端之间，第二电容C2连接在运算放大器U1的正极输入端和地之间。作为本技术的优化方案，滤波电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3和第四电容C4，第六电阻R6的一端接整形电路的输出端，第四电容C4连接在第六电阻R6的另一端和地之间，第五电阻R5连接在第六电阻R6的另一端和运算放大器U1的正极输入端之间，第三电容C3连接在运算放大器U1的正极输入端和地之间。本技术具有积极的效果：1)本技术通过运算放大输出电压到安全栅端口，使安全栅电压输出实现了驱动负载设备电阻值低至几十KΩ，可以适用更多市场和工业现场需求；2)本技术可大大降低现场应用客户的负载约束要求，当输出负载电阻RL≥20kΩ时，精确度≥±0.05％，实现方式简单可靠，成本低。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的原理框图；图2为本技术的电路连接示意图；图3为现有的电压输出方式原理示意图。其中：1、整形电路，2、滤波电路，3、I/U转换电路，4、端口保护电路。具体实施方式如图1-2所示，本技术公开了一种提升安全栅负载能力的电路装置，包括整形电路1、滤波电路2、I/U转换电路3和端口保护电路4，经过整形电路1整形后的信号进入滤波电路2滤波，滤波后的信号经I/U转换电路3将电流信号转换成电压信号，电压信号经端口保护电路4输出。I/U转换电路3包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4依次连接在运算放大器U1的输出端和地之间。其中，运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4组成同相放大电路，第四电阻R4是取样电阻，可将电流信号转换成电压信号，同相放大电路的放大倍数为Gain。I/U转换电路3还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1连接在运算放大器U1的输出端和运算放大器U1的负极输入端之间，第二电容C2连接在运算放大器U1的正极输入端和地之间。其中，第一电容C1和第二电容C2是滤波电容。滤波电路2包括第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3和第四电容C4，第六电阻R6的一端接整形电路1的输出端，第四电容C4连接在第六电阻R6的另一端和地之间，第五电阻R5连接在第六电阻R6的另一端和运算放大器U1的正极输入端之间，第三电容C3连接在运算放大器U1的正极输入端和地之间。滤波电路2为两级RC滤波电路。以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、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】
1.一种提升安全栅负载能力的电路装置，其特征在于：包括整形电路(1)、滤波电路(2)、I/U转换电路(3)和端口保护电路(4)，经过整形电路(1)整形后的信号进入滤波电路(2)滤波，滤波后的信号经I/U转换电路(3)将电流信号转换成电压信号，电压信号经端口保护电路(4)输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升安全栅负载能力的电路装置，其特征在于：包括整形电路(1)、滤波电路(2)、I/U转换电路(3)和端口保护电路(4)，经过整形电路(1)整形后的信号进入滤波电路(2)滤波，滤波后的信号经I/U转换电路(3)将电流信号转换成电压信号，电压信号经端口保护电路(4)输出。


2.根据权利要求1所述的一种提升安全栅负载能力的电路装置，其特征在于：所述I/U转换电路(3)包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4依次连接在运算放大器U1的输出端和地之间。


3.根据权利要求2所述的一种提升安全栅负...

【专利技术属性】
技术研发人员：董健，赵洪娟，王林，
申请(专利权)人：南京优倍电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32