专利名称：一种电动机保护器的电压模拟量输出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机保护领域，特别是涉及一种电动机保护器的电压模拟量 输出装置。
背景技术：
电压模拟量输出单元广泛应用于电气系统中，它可以作为一个电压源给远方的 仪表、波形记录仪、可编程控制器或者计算机负荷供电。目前， 一般采用专用的模 拟量输出芯片或者由集成运算放大器组成的正相放大器来实现电压模拟量输出。但 是，专用模拟量输出芯片价格昂贵，而使用正向放大器电路实现的电压模拟量输出 单元， 一旦电压模拟量输出所接负载发生短路故障，势必导致产品损坏。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提 供一种电动机保护器的电压模拟量输出装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种电动机保护器的电压模 拟量输出装置，其特征在于，包括MCU单片机、D/A转换器、信号调理单元以及 输出端子，所述的MCU单片机的SPI数字总线端口与D/A转换器的信号输入端连 接，该D/A转换器的信号输出端与信号调理单元的输入端连接，该信号调理单元 的输出端与输出端子连接。
所述的信号调理单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、 电阻R6、电容C1以及运算放大器IC1，所述的电阻R1、电阻R4串联，两者的公 共端与运算放大器IC1的正相输入端连接，所述的电阻R2的一端接地，另一端与 电阻R3的一端连接，两者的公共端与运算放大器IC1的反相输入端连接，所述的 电阻R3的另一端经电阻R6与运算放大器IC1的输出端连接，所述的电容C1的两 端分别与电阻R4、电阻R5的公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接。所述的电阻R1与电阻R2的阻值相等，所述的电阻R3与电阻R4的阻值相等，
所述的电阻R5与电阻R6的阻值相等。
所述的输出端子具有两个输入端，该两个输入端分别与电阻R4、电阻R5的
公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接。
所述的MCU单片机为TI公司的数字信号处理芯片TMS32F28xx系列。
所述的D/A转换器为TI公司的DAC7512型D/A转换器。
与现有技术相比，本实用新型很好的解决了负载短路情况所带来的负面影响，
当外部负载发生短路时，不会对产品造成任何损坏，同时具有成本低、结构简单、
噪声低、驱动能力强、精度高等特点。
图1为本实用新型的原理框图； 图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图l、 2所示， 一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，包括MCU单片 机1、 D/A转换器2、信号调理单元3以及输出端子4，所述的MCU单片机1的 SPI数字总线端口与D/A转换器2的信号输入端连接，该D/A转换器2的信号输 出端与信号调理单元3的输入端连接，该信号调理单元3的输出端与输出端子4 连接。
所述的信号调理单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、 电阻R6、电容C1以及运算放大器IC1，所述的电阻R1、电阻R4串联，两者的公 共端与运算放大器IC1的正相输入端连接，所述的电阻R2的一端接地，另一端与 电阻R3的一端连接，两者的公共端与运算放大器IC1的反相输入端连接，所述的 电阻R3的另一端经电阻R6与运算放大器IC1的输出端连接，所述的电容C1的两 端分别与电阻R4、电阻R5的公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接；所述 的电阻R1与电阻R2的阻值相等，所述的电阻R3与电阻R4的阻 值相等，所述的 电阻R5与电阻R6的阻值相等；所述的输出端子具有两个输入端，该两个输入端 分别与电阻R4、电阻R5的公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接；所述的MCU单片机为TI公司的数字信号处理芯片TMS32F28xx系列；所述的D/A转换器为TI公司的DAC7512型D/A转换器，具有低功耗、满幅度输出的优点，其12-bits的DA内核满足输出精度的要求，DAC7512带有一个时钟达30MHz的通用三线串行接口 ，因而可用SPI总线接入高速DSP。本实用新型的原理如下
单片机的SPI数字总线端口与D/A(数模辨换器的信号输入端电连接，数模转换器的信号输出端与信号调理电路的信号输入端电连接，信号调理电路的输出端通过端子将0~10V的电压信号输出。
电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6，电容C1以及集成运算放大器IC1组成的信号调理电路。
Rl与R4串联，公共端接入运算放大器IC1的正相输入端，Rl、 R4为分压和输入平衡电阻。R2、 R3为同相放大器的反馈电阻，反馈电压从R2上取得。R5、R6为防输出端短路限流电阻，通过选择合适的R5、 R6的值，保证从CONl输出理想的限制电流，即使是在外部负载发生故障的状态下，也能有效限制电流，防止保护器损坏。C2为钽电容，滤除高频噪声。
它们的关系应满足Rl = R2; R3 = R4; R5 = R6;
同相放大器增益为^ =
IC1:集成运算放大器；C0N1为输出端子。
权利要求1.一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其特征在于，包括MCU单片机、D/A转换器、信号调理单元以及输出端子，所述的MCU单片机的SPI数字总线端口与D/A转换器的信号输入端连接，该D/A转换器的信号输出端与信号调理单元的输入端连接，该信号调理单元的输出端与输出端子连接。
2. 根据权利要求l所述的一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其特征 在于，所述的信号调理单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、 电阻R6、电容C1以及运算放大器IC1，所述的电阻R1、电阻R4串联，两者的公 共端与运算放大器IC1的正相输入端连接，所述的电阻R2的一端接地，另一端与 电阻R3的一端连接，两者的公共端与运算放大器IC1的反相输入端连接，所述的 电阻R3的另一端经电阻R6与运算放大器IC1的输出端连接，所述的电容C1的两 端分别与电阻R4、电阻R5的公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接。
3. 根据权利要求2所述的一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其特征 在于，所述的电阻R1与电阻R2的阻值相等，所述的电阻R3与电阻R4的阻值相 等，所述的电阻R5与电阻R6的阻值相等。
4. 根据权利要求2或3所述的一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其 特征在于，所述的输出端子具有两个输入端，该两个输入端分别与电阻R4、电阻 R5的公共端以及电阻R3、电阻R6的公共端连接。
5. 根据权利要求4所述的一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其特征 在于，所述的MCU单片机为TI公司的数字信号处理芯片TMS32F28xx系列。
6. 根据权利要求1或5所述的一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，其 特征在于，所述的D/A转换器为TI公司的DAC7512型D/A转换器。
专利摘要本实用新型涉及一种电动机保护器的电压模拟量输出装置，包括MCU单片机、D/A转换器、信号调理单元以及输出端子，所述的MCU单片机的SPI数字总线端口与D/A转换器的信号输入端连接，该D/A转换器的信号输出端与信号调理单元的输入端连接，该信号调理单元的输出端与输出端子连接。与现有技术相比，本实用新型很好的解决了负载短路情况所带来的负面影响，当外部负载发生短路时，不会对产品造成任何损坏，同时具有成本低、结构简单、噪声低、驱动能力强、精度高等特点。
文档编号H02H7/08GK201430418SQ20092007739
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者徐林林, 李海兵 申请人:上海电器股份有限公司人民电器厂