一种高精度六路DC4～20mA信号采集器制造技术

一种高精度六路DC4～20mA信号采集器，本实用新型专利技术包括：开关电源、信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路。本适用新型的有益效果为：利用10欧精密电阻采集DC4～20mA信号，CS5460A进行A/D转换和运算处理，单片机为作为数据处理，并利用RS485通讯传输测量到的六路DC4～20mA信号到监控电脑，通过监控电脑进行线性对应换算显示成相应的现场测量信号，实现实时的各种信号的测量与传输。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高精度六路DC4 20mA信号采集器，属于一种工业现场多路DC4 20mA信号采集后通过RS485传输至上位系统的装置。
技术介绍
DC4 20mA信号是国际电工委员会过程控制用模拟信号标准，工业现场中常常利用DC4 20mA信号传输电流、电压、功率等电参数或者温度、压力、重量、转速等其他信号，这些信号种类繁多，集中采集不太方便，而监控中心的上位系统往往只接收数字信号，本技术通过标准的RS485通讯接口将设备输出的DC4 20mA信号集中采集远传至监控中心，使监控人员直接在监控机房通过上位机观察现场的数据并控制现场的设备，从而使现场的仪器设备能够正常运行无异常情况发生。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述的缺陷，提供一种采集六路DC4 20mA电流信号的电路装置，使信号通过本装置集中传输，其次利用电量采集芯片CS5460A作为信号处理，保证信号的采集精度。本技术采用如下技术方案实现。一种高精度六路DC4 20mA信号采集器，本技术包括开关电源、六路DC4 20mA信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路；其中开关电源分别与六路DC4 20mA信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路连接；信号处理电路 分别与六路DC4 20mA信号输入电路、单片机、监控存储电路连接；单片机分别与监控存储电路、RS485通讯电路连接。本技术开关电源电路由AC/DC模块U10、贴片电容C20、铝电解电容CB502连接构成；AC/DC模块UlO的L/+和N/-两端与采集器外部接线端子相联接，AC/DC模块UlO的+5V端与电容C20 —端及铝电解电容CB502的正极端联接，AC/DC模块UlO的GND端与电容C20 —端及铝电解电容CB502的负极端联接。本技术信号输入电路由6路信号经电阻、二极管与地并联后通过电阻与CS5460A 连接。本技术信号处理电路由三片单相电量测量芯片CS5460A、外围电阻、电容、晶振连接构成。本技术单片机为AT89C55WD 或 W78E516 或 W78E52 或 STC89C516 或 IS89C58。本技术监控存储电路由集成电路MP813L、铁电存储器FM25040连接构成。本技术RS485通讯接口电路由集成电路75LBC184、光藕、二极管、外围电阻、电容连接构成。本技术各部件均装于壳体中，各部分电路均集中于电路板上。开关电源给各部分芯片及其余电路提供稳定的电压。信号输入电路接收各种传感器输出的六路4_20mA信号后，对信号进行整形，送到信号处理电路进行运算处理，并由单片机来读取运算结果，进行二次处理后，经RS485通讯接口电路输出测量数据。各路信号输入电路均由精密电阻(I颗10Ω电阻)对地并联后取样。信号处理电路由三片集成块CS5460A进行高速采样、A/D转换和运算处理，送单片机作进一步处理。单片机为MCS51单片机系列中的AT89C55WD或W78E516或W78E52或STC89C516或 IS89C58。监控存储电路由集成电路MP813L、铁电存储器FM25040构成，完成单片机的上电复位、看门狗和数据存储功能。本适用新型的有益效果为，所述一种高精度六路DC4 20mA信号采集器输入六路DC4 20mA电流信号，经CS5460A进行A/D转换和运算处理，利用CS5460A的高精度电量测量功能确保信号的精却度，再经单片机为作为数据处理，并利用RS485通讯传输测量数据至远程电脑或远程上位机，实现监测现场的设备运行情况和环境状况。以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步叙述。附图说明图1为本技术的外形结构示意图；图2为开关电源、六路DC4 20mA信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路图；图3为RS485通讯·电路接口电路图；图4为本技术内部结构框图。图1中:1_采集器上外壳；2_电路板；3_外部接线端子；4_采集器下外壳。具体实施方式如图1所不，一种高精度DC4 20mA信号米集器由六路DC4 20mA信号于外部接入采集器外部接线端子3上，各部分电路装于壳体中，壳体由采集器上外壳I和采集器下外壳4卡装而成,六路DC4 20mA信号输入电路、开关电源、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路分布于电路板2上，电路板2经螺丝固定于采集器下外壳4上。有六路DC4 20mA信号输入电路，即能采集六路DC4 20mA信号。如图2所示，开关电源电路部分:AC90_260V电压接至UlO电源模块的L/+、N/_端，由VCC、GND端输出DC+5V，经电容C20、CB502滤波后，给各部分电路供电。信号输入电路部分:由6路输入电路组成，分别接入仪表外壳，可分别测量6路DC4 20mA信号。信号输入电路部分:分别由6路输入电路组成:第一路信号经电阻RJ1、二极管D1、D2与地并联后经电阻Rl联入到UA(CS5460A)9脚，且经电容Cl接地；第二路信号经电阻RJ2、二极管D3、D4与地并联后经电阻R2联入到UA(CS5460A) 16脚，且经电容C2接地；第三路信号经电阻RJ3、二极管D5、D6与地并联后经电阻R3联入到UB (CS5460A) 9脚，且经电容C3接地；第四路信号经电阻RJ4、二极管D7、D8与地并联后经电阻R4联入到UB(CS5460A)16脚，且经电容C4接地；第五路信号经电阻RJ5、二极管D9、D10与地并联后经电阻R5联入到UC(CS5460A) 9脚，且经电容C5接地；第六路信号经电阻RJ6、二极管D11、D12与地并联后经电阻R6联入到UC(CS5460A) 16脚，且经电容C6接地；信号处理电路部分:UA的1、24脚之间接晶振X2，UA的2脚与UB、UC的24脚相联，UA的11、12脚短接后经电容C9接地，UB的11、12脚短接后经电容C8接地，UC的11、12脚短接后经电容C7接地;UA、UB、UC的4、15、10、13脚同时接地，UA、UB、UC的14、17脚短接后经电容CBl接地且经电阻R7与电源VCC联接，UA,UB,UC的3脚短接后经电容C10、Cll、C12滤波后与电源VCC联接；UA、UB、UC的23脚短接后与U3的7脚、Ul的5脚联接，UA、UB、UC的5脚短接后与U3的9脚、Ul的6脚联接，UA、UB、UC的6脚短接后与U3的8脚、Ul的2脚联接，UA、UB、UC的19脚短接后与U3的17脚连接并接上拉电阻R8，UA的7脚与U3的5脚联接，UB的7脚与U3的3脚联接，UC的7脚与U3的2脚联接，UA的20脚与U3的14脚联接。单片机电路部分:U3的44、35脚短接后接电源VCC，22脚接地，4脚与Ul的I脚和U2的6联接；U3的20、21脚之间接晶振XI，与电容C13、C14联结接地；U3的11、13、15脚分别与口线P30、P31、P33联接；监控存储电路部分:U1 (FM25040)的3、7、8脚短接后接电源VCC，4脚接地；U2的1、8脚短接，2脚接电源VCC，3脚和4脚接地，7脚接U3的10脚并接上拉电阻R8。如图3所示，RS485通讯接口电路:单片机的P30 口线与R401本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度六路DC4～20mA信号采集器，其特征在于，包括开关电源、六路DC4～20mA信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路；其中开关电源分别与六路DC4～20mA信号输入电路、信号处理电路、单片机、监控存储电路、RS485通讯电路连接；信号处理电路分别与六路DC4～20mA信号输入电路、单片机、监控存储电路连接；单片机分别与监控存储电路、RS485通讯电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鑫，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司电力研究院，云南电网公司技术分公司，
类型：实用新型
国别省市：