电气隔离的简约型直流模拟量变送输出模块。PWM控制信号输入接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块与信号调理模块连接，信号调理模块与直流4-20mA转换模块连接，直流4-20mA转换模块与输出滤波保护模块连接，输出滤波保护模块与4-20mA直流模拟量信号输出接口连接，+24V电源输入接口与直流4-20mA转换模块连接。与现有技术相比较，由于带有电气隔离的4-20mA直流模拟量变送模块整体电路结构简单，变送精度高，由于控制方式简单，易于集成到工业控制器的电路当中，又由于带有电气隔离和输出滤波保护，安全性高，抗干扰性强，使得电气隔离后的PWM信号波形不失真。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术电气隔离的简约型直流模拟量变送输出模块，涉及一种信号转换为4-20mA直流模拟量
，特别涉及工业现场的信号转为4-20mA直流模拟量信号传送到远端的
技术介绍
目前的4_20mA模拟量变送电路大都是没有电气隔离，或者有电气隔离但是电路结构却比较复杂，变送精度不够高，抗干扰性差，安全性差，使得电气隔离后的PWM信号波形失真，操作应用起来不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服带有电气隔离的4_20mA模拟量变送输出电路结构复杂，变送精度不够高，抗干扰性差，控制方式不够简便的不足，设计由PWM控制的一种电气隔离的简约型直流模拟量变送输出模块。其采用的技术方案是包括PWM控制信号输入接口、+24V电源输入接口、4-20mA直流模拟量信号输出接口、电气隔离模块、信号调理模块、4-20mA转换模块、以及输出滤波保护模块，其特征在于PWM控制信号输入接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块与信号调理模块连接，信号调理模块与直流4-20mA转换模块连接，直流4-20mA转换模块与输出滤波保护模块连接，输出滤波保护模块与4-20mA直流模拟量信号输出接口连接，+24V电源输入接口与直流4-20mA转换模块连接，所述的控制信号为PWM脉宽调制信号，所述的PWM控制信号与4-20mA输出模块之间有光耦芯片的电气隔离，并且采用了高速光耦芯片，所述的在信号调理模块中，通过电气隔离的PWM信号，利用轨对轨运算放大器组成比较器，与+2. 5V参考电压相比较，所述的4-20mA转换芯片，采用+24V电源供电，通过直流控制信号实现4-20mA转换的同时，还输出了 +5V电源和+2. 5V参考电压供外围电路使用，所述的4-20mA直流信号，经滤波保护模块的输出过程中，利用并接电容实现抑制差模干扰，利用串接共模电感实现抑制共模干扰，利用并接TVS实现尖峰干扰电压的吸收。实施该技术后的明显效果是首先是克服了上述缺陷，由于带有电气隔离的4-20mA直流模拟量变送模块整体电路结构简单，放到实际电路板上体积小巧，达到变送精度高，由于PWM信号只需两根信号线，所以控制方式简单，易于集成到工业控制器的电路当中，又由于带有电气隔离和输出滤波保护，安全性高，抗干扰性强，使得电气隔离后的PWM信号波形不失真。附图说明图I为本专利技术的电路原理具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步描述见附图1，电气隔离的简约型4_20mA直流模拟量变送输出模块的原理图中已标示各元器件的型号，市场采购元器件按原理图连接就可实现4-20mA直流模拟量变送输出功能，其主要的连接是PWM控制信号输入接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块与信号调理模块连接，信号调理模块与直流4-20mA转换模块连接，直流4-20mA转换模块与输出滤波保护模块连接，输出滤波保护模块与4-20mA直流模拟量信号输出接口连接，+24V电源输入接口与直流4-20mA转换模块 连接。PWM控制信号输入接口由端子Pl组成，Pl的2脚为PWM控制信号，Pl的2脚与U301的2脚相连，Pl的I脚为PWM控制信号的参考地，Pl的I脚与U301的3脚相连；电气隔离模块由高速光耦芯片U301、电阻R 302组成，U301的6脚与电阻R302、电阻R303相连，U301的8脚与+5V相连，U301的5脚与GND相连，U301的I脚、4脚、7脚为空引脚；信号调理模块由具有轨对轨输出特性的运算放大器U302B、U302A、电阻R303、电阻R304、电阻R305、电容C301等组成，U302B用于比较器电路，R305、C301用于RC低通滤波，U302A用于跟随缓冲器电路，U302B的5脚与R 303连接，U302B的6脚与R304相连，U302B的7脚与R305相连，R305与C301和R 306相连，R306与U302A的3脚相连，U302A的2脚与电阻R307相连，U302A的I脚与电阻R301相连；直流4_20mA转换模块由4-20mA转换芯片U303、三极管Q301组成，U303的7脚与+24V电源相连，同时Q301的2脚也连接到+24V电源，U303的5脚和6脚分别于Q301的3脚和I脚相连，U303的8脚输出+5V电源，U303的I脚输出+2. 5V基准电压，U301的2脚为控制输入并与信号调理模块的输出经电阻R301相连，U303的3脚为输出的+5V电源和+2. 5V基准电压的参考地并与GND连接，U303的4脚为4_20mA转换输出并与L301连接；所输出滤波保护模块由共模电感L 301、瓷片电容C304、TVS保护管D301组成，L301的3脚与+24V电源的参考地+24VGND连接，L301的I脚和2脚与C304和D301并联相连；4_20mA直流模拟量信号输出接口由端子P3组成，P3的2脚为4-20mA电流的流出端，P3的I脚为4_20mA电流的回流端；所述的+24V电源输入接口由端子P2组成，P2的I脚为+24V，P2的2脚为+24V参考地+24VGND。见附图1，以下进一步说明电路的工作原理+24V电源给4_20mA转换芯片供电，4-20mA转换芯片本身输出一组+5V电源和+2. 5V基准电压，+5V电源给光耦芯片和运放芯片供电，+2. 5V基准电压给比较器电路提供参考电压，PWM控制信号经过电气隔离模块的高速光I禹隔离后，输出为波形有一定畸变、幅值不稳定的PWM信号，由于光I禹的供电电压为5V，所以隔离后的PWM信号幅值不超过5V，隔离后的PWM信号输入到信号调理模块的比较器电路，比较器电路由具有轨对轨输出特性的运算放大器构成，比较器电路的参考电压为4-20mA转换芯片输出的+2. 5V基准电压，由于比较器电路的特性和运放的轨对轨输出的特性，比较器电路输出是幅值稳定、波形为标准方波的PWM信号，再经过RC低通滤波电路后成为稳定的直流电压信号，直流电压信号再经过由运算放大器组成的跟随器缓冲输出后，作为4-20mA转换芯片的控制信号，4-20mA转换芯片把直流控制电压信号变送为对应的4-20mA信号，4-20mA转换芯片输出的4_20mA信号再经过共模电感、电容、TVS组成的滤波保护电路后，作为模块最终输出的4-20mA信号。PWM控制信号为脉宽调制信号，改变PWM信号的占空比，就可经模块变换到对应的4mA到20mA范围内的直流。权利要求1.PWM控制的带有电气隔离的4-20mA直流模拟量信号变送输出模块，包括PWM控制信号输入接口、+24V电源输入接口、4-20mA直流模拟量信号输出接口、电气隔离模块、信号调理模块、4-20mA转换模块、以及输出滤波保护模块，其特征在于PWM控制信号输入接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块与信号调理模块连接，信号调理模块与直流4-20mA转换模块连接，直流4-20mA转换模块与输出滤波保护模块连接，输出滤波保护模块与4-20mA直流模拟量信号输出接口连接，+24V电源输入接口与直流4-20mA转换模块连接。2.根据权利要求I所述的带有电气隔离的4-20mA直流模拟量信号变送输出模块，其特征在于控制方式简单，控制信号为PWM脉宽调制信号。3.根据权利要求I所述的带有电气隔离的4-20mA直流模拟量信号变送输出模块，其特征在于PWM控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
PWM控制的带有电气隔离的4？20mA直流模拟量信号变送输出模块，包括PWM控制信号输入接口、+24V电源输入接口、4？20mA直流模拟量信号输出接口、电气隔离模块、信号调理模块、4？20mA转换模块、以及输出滤波保护模块，其特征在于：PWM控制信号输入接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块与信号调理模块连接，信号调理模块与直流4？20mA转换模块连接，直流4？20mA转换模块与输出滤波保护模块连接，输出滤波保护模块与4？20mA直流模拟量信号输出接口连接，+24V电源输入接口与直流4？20mA转换模块连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，刘巍峰，张峰，孙旭熹，刘悦，
申请(专利权)人：上海华建电力设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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