一种电测量变送器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电测量变送器，包括MCU模块、信号采样模块、电源模块、D/A转换模块、U/I转换模块，信号采样模块将转换的信号送给MCU模块进行采样和数据处理；MCU模块将被测参数值进行量化并转换成D/A转换模块输入范围的数字信号；D/A转换模块将接收到的数字信号对应输出稳定的直流电压信号；U/I转换模块将被测信号转换成标准的工业现场模拟量信号。本实用新型可以实现单相交流电压或单相交流电流的测量变送，能够使用在现场干扰较大，谐波含量在15次30%以内的场合，能够满足大部分工业现场的使用需求，测量变送响应速率高，实时性强，成本低，性能可靠。
【专利说明】一种电测量变送器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业电测量变送器领域，特别涉及一种电测量变送器。
【背景技术】
[0002]目前电测量变送器在工业现场的应用越来越广泛，工业现场为了信号的方便采集和传输，需要将较大的交流电压或交流电流信号变换成易采集和传输的标准的直流电压电流信号。传统的变送器多使用模拟电路进行数据采集变送，这种类型的变送器不适用干扰较大或谐波成分较大的场合，使用不当会造成变送参数的时效性和准确度降低，大大提高工业事故隐患。由于当今工业现场设备越来越复杂，导致工业电网中均不同程度地含有谐波成分，工业现场干扰强。这大大地局限了传统变送器的使用场合。工业现场急需一种能够有效解决此类干扰的电测量变送器。
实用新型内容
[0003]实用新型目的:本实用新型旨在提出一种能应对较为恶劣的现场工作环境，有效地抵制谐波干扰的影响的电测量变送器。
[0004]技术方案:本实用新型所述的一种电测量变送器，包括MCU模块、信号采样模块、电源模块、D/A转换模块、U/I转换模块，信号采样模块将转换的信号送给MCU模块进行采样和数据处理;MCU模块将被测参数值进行量化并转换成D/A转换模块输入范围的数字信号；D/A转换模块将接收到的数字信号对应输出稳定的直流电压信号；U/I转换模块将被测信号转换成标准的工业现场模拟量信号。
[0005]所述MCU模块采用MSP430微处理器。
[0006]所述信号采样模块将交流电压电流信号隔离转换成直流电压信号送给MCU模块。
[0007]所述信号采样模块采用微型电流互感器或电流型电压互感器进行隔离。
[0008]所述电源模块包含由TNY286P控制芯片构建的开关电源。
[0009]所述D/A转换模块采用数模转换芯片TM8211实现。
[0010]所述U/I转换模块采用差分式电路将直流电压信号转换成直流电流信号。
[0011]所述U/I转换模块通过前级的放大滤波以及U/I变换将被测信号转换成标准的工业现场模拟量信号。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本实用新型可以实现单相交流电压或单相交流电流的测量变送，能够使用在现场干扰较大，谐波含量在15次30 %以内的场合，能够满足大部分工业现场的使用需求，测量变送响应速率高，实时性强，成本低，性能可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构框图；
[0014]图2为本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、2所示，本实用新型所述的一种电测量变送器，包括MCU模块1、信号采样模块2、电源模块3、D/A转换模块4、U/I转换模块5 ;其中电源模块3为宽范围输入的开关电源，提供稳定的工作电源；信号采样模块2将较大的交流电压/电流信号通过电流型电压互感器/电流互感器隔离转换成微小的交流电压信号送给MCU模块I的A/D转换单元;MCU模块I对被测信号进行A/D变换，量化成与16位D/A —一对应的数字量并将其传送给D/A转换模块4 ；D/A转换模块4将接收到的数字量信号同步转换为稳定的直流电压信号，此时该直流型号与实际输入的交流信号呈线性对应关系，输出的直流电压信号将提供给U/I转换模块5进行电压到目标电流/电压的变换;U/I转换模块5通过前级的放大滤波以及U/
I变换电路最终将被测信号转换成标准的O(I)-1OV, O (4)-20mA的标准工业现场模拟量信号。
[0016]其中MCU模块I使用TI公司的微控制芯片，芯片提供高速A/D采样及数据处理。信号采样模块2将较大的交流电压电流信号通过互感器隔离转换成微小的直流电压信号送给MCU模块1，最大为0.495VP-P。电源模块3为各个模块工作提供稳定的工作电源，电源采用交直流宽范围输入方案，选用PI公司的TNY286P开关电源控制芯片构建。D/A转换模块4将MCU模块I的数字量正比例同步转换为稳定的直流电压信号提供给U/I转换模块5。U/I转换模块5通过前级的放大滤波以及U/I变换最终将被测信号转换成标准的
O(I)-10V, O (4) -20mA的标准工业现场模拟量信号，实现被测电参量与接收端直流模拟量的--对应。
【权利要求】
1.一种电测量变送器,包括MCU模块(I)、信号米样模块(2)、电源模块(3)、D/A转换模块(4)、U/I转换模块(5)，其特征在于，信号采样模块(2)将转换的信号送给MCU模块(I)进行采样和数据处理；MCU模块(I)将被测参数值进行量化并转换成D/A转换模块(4)输入范围的数字信号；D/A转换模块(4)将接收到的数字信号对应输出稳定的直流电压信号；U/I转换模块(5)将被测信号转换成标准的工业现场模拟量信号。
2.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述MCU模块(I)采用MSP430微处理器。
3.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述信号采样模块(2)将交流电压电流信号隔离转换成直流电压信号送给MCU模块(I)。
4.根据权利要求3所述的电测量变送器，其特征在于，所述信号采样模块(2)采用微型电流互感器或电流型电压互感器进行隔离。
5.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述电源模块(3)包含由TNY286P控制芯片构建的开关电源。
6.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述D/A转换模块(4)采用数模转换芯片TM8211实现。
7.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述U/I转换模块(5)采用差分式电路将直流电压信号转换成直流电流信号。
8.根据权利要求1所述的电测量变送器，其特征在于，所述U/I转换模块(5)通过前级的放大滤波以及U/I变换将被测信号转换成标准的工业现场模拟量信号。
【文档编号】G01R19/22GK204028218SQ201420422081
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】孙运建, 张明, 范贤军, 苏蛟 申请人:江苏斯菲尔电气股份有限公司