模拟量输出模块的制作方法

文档序号:7529246阅读:340来源:国知局
模拟量输出模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了模拟量输出模块,它属于电数字数据处理领域,具体包括依次连接的微处理器、芯片保护电路、数模转换模块、浪涌保护模块和电压电流转换模块。本实用新型解决了目前的模拟量输出模块不具备浪涌保护模块,易使其中的电压电流转换芯片因输入电压过高而烧毁的缺陷,为此提供一种模拟量输出模块。
【专利说明】模拟量输出模块

【技术领域】
[0001]本实用新型属于电数字数据处理领域,具体涉及一种模拟量输出模块。

【背景技术】
[0002]现有的数据输出模块中微处理器接收的一般是采集模块所发送的模拟量信号,模拟量输出模块将数字信号变为模拟信号并由电压电流转换芯片输出一定数值的电流,但是电压电流转换芯片常因输入电压过大而烧毁,必影响模拟量输出模块的正常使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对目前的模拟量输出模块不具备浪涌保护模块,易使其中的电压电流转换芯片因输入电压过高而烧毁的缺陷,为此提供一种模拟量输出模块。
[0004]为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0005]模拟量输出模块,包括依次连接的微处理器、数模转换模块和电压电流转换模块,还包括浪涌保护模块和芯片保护电路,微处理器、芯片保护电路、数模转换模块、浪涌保护模块和电压电流转换模块依次连接;所述的浪涌保护模块包括第一电阻、比较器、场效应管、压敏电阻、第一电感、气体放电管和第四电阻,比较器的正相输入端通过第一电阻与其反相输入端连接,比较器的正相输入端为浪涌保护模块的输入端,比较器的输出端与场效应管的栅极连接,比较器的反相输入端与场效应管的栅极连接,场效应管的源极的一条支路通过气体放电管接地,另一条支路通过第一电感与电压电流转换模块的输入端连接,电压电流转换模块的输入端通过压敏电阻接地。
[0006]采用本实用新型模拟量输出模块具有如下技术效果:
[0007]微处理器为模拟量输出模块的控制单元,用于控制将数字信号输入到模拟量输出模块;芯片保护电路采用隔离技术避免微处理器与外接电路直接连接造成的干扰;数模转换模块将数字信号转换为模拟电信号;浪涌保护模块在数模转换模块输出的电流值大于额定值时,将超过额定值的电流对地泄放掉,避免模拟电信号的电流值过大烧坏电压电流转换模块;电压电流转换模块将由数模转换模块输出的模拟电压值变为所需电流量的模拟电流信号;压敏电阻在两端电压变大时,其阻值会越来越小,从而将电流泄放到地端,而气体放电管在两端电压大于设定值时,会变为短路状态,从而泄放电流。
[0008]进一步,还包括模拟信号采集保护模块,数模转换模块、模拟信号采集保护模块和电压电流转换模块依次连接。电压电流转换模块将数模转换模块输出的模拟电压值转换为电流值时,模拟信号采集保护模块较好的避免干扰电压信号或耦合的交流杂波信号的影响而引起采样信号的不稳定的现象。
[0009]进一步,所述的模拟信号采集保护模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第十电阻,第二二极管的负极端与第一二极管的正极端连接,第四二极管的正极端与第三三极管的负极端连接,第一二极管的负极端与第三二极管的正极端连接,第四二极管的负极端与第二三极管的正极端连接,数模转换模块的输出端通过第十电阻与第三二极管的正极端连接,第一二极管的负极端与电压电流转换模块的输入端连接。如果有干扰电压信号或耦合的交流杂波信号施加在电压电流转换模块的输入端,由于第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成双向钳位电路,可以吸收较强的杂波信号,确保采样通道不会被较强的干扰或杂波信号损坏。
[0010]进一步,所述的模拟信号采集保护模块还包括第十一电阻、第五二极管、反向击穿二极管、第一三极管、继电器和报警负载,数模转换模块的输出端通过第十一电阻与第五二极管的正极端连接,第五二极管的负极端与反向击穿二极管的正极端连接,反向击穿二极管的负极端与第一三极管的基极连接,第一三极管的集电极与继电器连接,继电器为报警负载的电源开关。在数模转换模块输出的电压值过大时,反向击穿二极管导通,使第一三极管导通,从而使继电器通电,进而使报警负载通电工作,发出报警声,提示电流过大。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1是本实用新型模拟量输出模块的实施例的结构图。
[0012]图2是本实用新型模拟量输出模块的浪涌保护模块的结构图。
[0013]图3是本实用新型模拟量输出模块的模拟信号采集保护模块的结构图。

【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0015]如图1所示,本实用新型模拟量输出模块,具体包括:依次连接的微处理器、芯片保护电路、数模转换模块、浪涌保护模块和电压电流转换模块。
[0016]在具体实施过程中,微处理器控制数字信号输入到模拟量输出模块中,经数模转换模块将数字信号转换为模拟电压信号,再输入到电压电流转换模块,然后输出所需电流量的电流。
[0017]另外,如图2所示,本实用新型的浪涌保护模块包括第一电阻R1、比较器U1、场效应管V1、压敏电阻R3、第一电感L1、气体放电管G和第四电阻R4,比较器Ul的正相输入端通过第一电阻Rl与其反相输入端连接,比较器Ul的正相输入端为浪涌保护模块的输入端,比较器Ul的输出端与场效应管Vl的栅极连接,比较器Ul的反相输入端与场效应管Vl的栅极连接,场效应管Vl的源极的一条支路通过气体放电管G接地,另一条支路通过第一电感LI与电压电流转换模块的输入端连接,电压电流转换模块的输入端通过压敏电阻R3接地。浪涌保护模块的输入端电流过大时,第一电阻Rl两端的电压变大,比较器Ul输出电压增高,场效应管Vl的源极和栅极之间电压增大到一定值时,即关断场效应管Vl的源极和漏极的连接,从而使浪涌保护模块与电压电流转换模块之间的连接断开,电压电流转换模块不工作,本电路中,压敏电阻R3在两端电压变大时,其阻值会越来越小,从而将电流泄放到地端,而气体放电管G在两端电压大于设定值时,会变为短路状态,从而泄放电流,避免模拟电信号的电流值过大烧坏电压电流转换模块。
[0018]再者,如图3所示,模拟信号采集保护模块包括第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第五二极管VD5、反向击穿二极管VD6、第一三极管V2、发光二极管LED、继电器K和报警负载,第二二极管VD2的负极端与第一二极管VDl的正极端连接,第四二极管VD4的正极端与第三三极管VD3的负极端连接,第一二极管VDl的负极端与第三二极管VD3的正极端连接,第四二极管VD4的负极端与第二三极管VD2的正极端连接,数模转换模块的输出端通过第十电阻RlO与第三二极管VD3的正极端连接,第一二极管VDl的负极端与电压电流转换模块的输入端连接,另外,数模转换模块的输出端通过第十一电阻RH与第五二极管VD5的正极端连接,第五二极管VD5的负极端与反向击穿二极管VD6的正极端连接,反向击穿二极管VD6的负极端与第一三极管V2的基极连接,第一三极管V2的集电极分别与发光二极管LED的负极和继电器K连接,继电器K为报警负载的电源开关。若数模转换模块输出的模拟电信号中存在干扰电压信号或耦合的交流杂波信号,由于第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成双向钳位电路,可以吸收较强的杂波信号,确保电压电流转换模块的采样通道不会被较强的干扰或杂波信号损坏,另外,如果第十电阻RlO上端电压值较高,较高的电压则会击穿反向击穿二极管VD6,继而驱动第一三极管V2导通,并使继电器K动作,使报警负载通电,输出告警声。同时告警通道上的发光二极管LED点亮,指示对应的信号通道异常。如果未发生异常现象,则反向击穿二极管VD6处于断开状态,第一三极管V2的处于不导通状态,不会有异常告警接点信号输出,系统处于正常状态。
[0019]器件选择:气体放电管G为2RX150M/L,比较器Ul为LF351,场效应管Vl为IRFU020型,第一三极管V2为9014型。
[0020]对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【权利要求】
1.模拟量输出模块,包括依次连接的微处理器、数模转换模块和电压电流转换模块,其特征在于:还包括浪涌保护模块和芯片保护电路,微处理器、芯片保护电路、数模转换模块、浪涌保护模块和电压电流转换模块依次连接;所述的浪涌保护模块包括第一电阻、比较器、场效应管、压敏电阻、第一电感、气体放电管和第四电阻,比较器的正相输入端通过第一电阻与其反相输入端连接,比较器的正相输入端为浪涌保护模块的输入端,比较器的输出端与场效应管的栅极连接,比较器的反相输入端与场效应管的栅极连接,场效应管的源极的一条支路通过气体放电管接地,另一条支路通过第一电感与电压电流转换模块的输入端连接,电压电流转换模块的输入端通过压敏电阻接地。
2.如权利要求1所述的模拟量输出模块,其特征在于:还包括模拟信号采集保护模块,数模转换模块、模拟信号采集保护模块和电压电流转换模块依次连接。
3.如权利要求2所述的模拟量输出模块,其特征在于:所述的模拟信号采集保护模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第十电阻,第二二极管的负极端与第一二极管的正极端连接,第四二极管的正极端与第三三极管的负极端连接,第一二极管的负极端与第三二极管的正极端连接,第四二极管的负极端与第二三极管的正极端连接,数模转换模块的输出端通过第十电阻与第三二极管的正极端连接,第一二极管的负极端与电压电流转换模块的输入端连接。
4.如权利要求2或3所述的模拟量输出模块,其特征在于:所述的模拟信号采集保护模块还包括第十一电阻、第五二极管、反向击穿二极管、第一三极管、继电器和报警负载,数模转换模块的输出端通过第十一电阻与第五二极管的正极端连接,第五二极管的负极端与反向击穿二极管的正极端连接,反向击穿二极管的负极端与第一三极管的基极连接,第一三极管的集电极与继电器连接,继电器为报警负载的电源开关。
【文档编号】H03M1/66GK204206162SQ201420690548
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】蔡明英 申请人:重庆市金泽鑫科技有限公司
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