本实用新型涉及信号检测技术领域，尤其是对于以4～20mA电流信号为标准信号的仪器设备的信号校准。
背景技术：
目前，对于以4～20mA电流信号为标准信号的仪器设备的信号校准多采用单台校准的方式进行，且校准信号需要手动调整、测量，不仅增加了人工成本，而且操作步骤繁琐，效率不高。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种4-20mA信号校准装置，解决现有工业现场数据处理方式人力成本高、传输距离短、效率低的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种4-20mA信号校准装置，包括微控制器模块、电源转换模块、4-20mA信号输出模块、声光指示模块和按键操作模块，所述电源转换模块的输出端输出供电电压，微控制模块的输出端与4-20mA信号输出模块的输入端连接，4-20mA信号输出模块的声光指示模块的输入端连接，按键操作模块的输出端与4-20mA信号输出模块的控制端连接。
进一步地，所述微控制模块包括单片机芯片U3，单片机芯片U3的引脚PD4与4-20mA信号输出模块的输入端连接，单片机芯片U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6与按键操作模块的输出端连接；单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7依次与声光指示模块的输入端连接。
进一步地，所述电源转换模块包括3.3V电压转换单元、12V电压转换单元，所述3.3V电压转换单元包括开关稳压器芯片U1和调压器芯片U2，开关稳压器芯片U1的输入端外接28V电压，开关稳压芯片U1的输出端与调压器芯片U2的输入端连接，调压器芯片U2的输出端输出3.3V电压；所述12V电压转换单元包括开关稳压器芯片U4，开关稳压芯片U4的输入端外接24V电压，开关稳压芯片U4的输出端输出12V电压。
进一步地，所述4-20mA信号输出模块包括一级运放单元和二级运放单元，所述一级运放单元的输入端与单片机芯片U3的引脚PD4连接，一级运放单元的输出端分别与八组二级运放单元的输入端连接，二级运放单元的输出端分别与AD单元连接，AD单元外接电流表测量电流。
进一步地，所述声光指示模块包括发光二极管单元，发光二极管单元包括LED1至LED22，LED1至LED16分别与AD单元连接，LED17、LED18、LED19、LED20的阳极共接后外接3.3V电压，LED17、LED18、LED19、LED20的阴极依次与单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7连接。
进一步地，所述按键操作模块包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5，所述按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5的一端与3.3V电源连接，另一端依次与主控单片机U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6连接。
本实用新型的有益效果是，
本实用新型提供一种8路4～20mA信号校准工装装置，能够同时产生8路精确的4～20mA电流信号，产生的标准电流信号可以根据程序自动地间断或连续变化，适用标准信号仪表的静态或动态信号校准。解决了传统仪表或控制器的4～20mA电流信号校准问题；2解决每次只能对一台仪器设备的信号进行校准的问题；3具有电流指示、声光指示等功能，操作简单直观。
附图说明
图1是本实用新型主控单片机芯片U3引脚分配示意图；
图2是本实用新型3.3V电压转换单元电路原理图；
图3是本实用新型12V电压转换单元电路原理图；
图4是本实用新型一级运放单元电路原理图；
图5是本实用新型二级运放单元一电路原理图；
图6是本实用新型二级运放单元二电路原理图；
图7是本实用新型二级运放单元三电路原理图；
图8是本实用新型二级运放单元四电路原理图；
图9是本实用新型二级运放单元五电路原理图；
图10是本实用新型二级运放单元六电路原理图；
图11是本实用新型二级运放单元七电路原理图；
图12是本实用新型二级运放单元八电路原理图；
图13是本实用新型AD单元一引脚连接示意图；
图14是本实用新型AD单元二引脚连接示意图；
图15是本实用新型AD单元三引脚连接示意图；
图16是本实用新型AD单元四引脚连接示意图；
图17是本实用新型AD单元五引脚连接示意图；
图18是本实用新型AD单元六引脚连接示意图；
图19是本实用新型AD单元七引脚连接示意图；
图20是本实用新型AD单元八引脚连接示意图；
图21是本实用新型按键操作模块电路原理图；
图22是本实用新型声光指示模块(LED17至LED20)电路原理图；
图23是本实用新型声光指示模块(LED21、LED22)电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，单片机芯片U3的引脚PD4与4-20mA信号输出模块的输入端连接，单片机芯片U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6与按键操作模块的输出端连接；单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7依次与声光指示模块的输入端连接。
如图2所示，3.3V电压转换单元包括开关稳压器芯片U1和调压器芯片U2，开关稳压器芯片U1的输入端外接28V电压，开关稳压芯片U1的输出端与调压器芯片U2的输入端连接，调压器芯片U2的输出端输出3.3V电压。
如图3所示，12V电压转换单元包括开关稳压器芯片U4，开关稳压芯片U4的输入端外接24V电压，开关稳压芯片U4的输出端输出12V电压。
如图4所示，一级运放单元包括运放IC1A，IC1A的正输入端与电阻R62、电阻R3串联后外接单片机芯片U3的引脚PD4，IC1A的输出端一方面与负输入端连接，另一方面分别与八组二级运放单元的输入端连接。
如图5所示，二级运放单元包括运放芯片IC2A，IC2A的正输入端与电阻R14连接后与IC1A的输出端连接，IC2A的负输入端与电阻R15连接后接地，IC2A的输出端与电阻R18连接后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与电阻R19连接后与二极管D3的阳极连接，二极管D3的负极输出信号4-20mA_1。
如图6所示，二级运放单元包括运放芯片IC2B，IC2B的正输入端与电阻R20连接后与IC1A的输出端连接，IC2B的负输入端与电阻R21连接后接地，IC2B的输出端与电阻R24连接后与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电阻R25连接后与二极管D4的阳极连接，二极管D4的负极输出信号4-20mA_2。
如图7所示，二级运放单元包括运放芯片IC3A，IC3A的正输入端与电阻R26连接后与IC1A的输出端连接，IC3A的负输入端与电阻R27连接后接地，IC3A的输出端与电阻R30连接后与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极与电阻R31连接后与二极管D5的阳极连接，二极管D5的负极输出信号4-20mA_3。
如图8所示，二级运放单元包括运放芯片IC3B，IC3B的正输入端与电阻R61连接后与IC1A的输出端连接，IC3B的负输入端与电阻R32连接后接地，IC3B的输出端与电阻R35连接后与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极与电阻R36连接后与二极管D6的阳极连接，二极管D6的负极输出信号4-20mA_4。
如图9所示，二级运放单元包括运放芯片IC4A，IC4A的正输入端与电阻R37连接后与IC1A的输出端连接，IC4A的负输入端与电阻R38连接后接地，IC4A的输出端与电阻R41连接后与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的集电极与电阻R42连接后与二极管D7的阳极连接，二极管D7的负极输出信号4-20mA_5。
如图10所示，二级运放单元包括运放芯片IC4B，IC4B的正输入端与电阻R43连接后与IC1A的输出端连接，IC4B的负输入端与电阻R44连接后接地，IC4B的输出端与电阻R47连接后与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的集电极与电阻R48连接后与二极管D8的阳极连接，二极管D8的负极输出信号4-20mA_6。
如图11所示，二级运放单元包括运放芯片IC5A，IC5A的正输入端与电阻R49连接后与IC1A的输出端连接，IC5A的负输入端与电阻R50连接后接地，IC5A的输出端与电阻R53连接后与三极管Q8的基极连接，三极管Q8的集电极与电阻R54连接后与二极管D9的阳极连接，二极管D9的负极输出信号4-20mA_7。
如图12所示，二级运放单元包括运放芯片IC5B，IC5B的正输入端与电阻R55连接后与IC1A的输出端连接，IC5B的负输入端与电阻R56连接后接地，IC5B的输出端与电阻R58连接后与三极管Q9的基极连接，三极管Q9的集电极与电阻R60连接后与二极管D10的阳极连接，二极管D10的负极输出信号4-20mA_8。
如图13所示，IICAdd0的引脚13与信号4-20mA_1连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED1的阴极连接，LED1的阳极与电阻R8连接外接电源VCC，引脚20与LED2的阴极连接，LED2的阳极与电阻R9连接后外接电源VCC。
如图14所示，IICAdd1的引脚13与信号4-20mA_2连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED3的阴极连接，LED3的阳极与电阻R63连接外接电源VCC，引脚20与LED4的阴极连接，LED4的阳极与电阻R64连接后外接电源VCC。
如图15所示，IICAdd2的引脚13与信号4-20mA_3连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED5的阴极连接，LED5的阳极与电阻R65连接外接电源VCC，引脚20与LED6的阴极连接，LED6的阳极与电阻R66连接后外接电源VCC。
如图16所示，IICAdd3的引脚13与信号4-20mA_4连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED7的阴极连接，LED7的阳极与电阻R67连接外接电源VCC，引脚20与LED8的阴极连接，LED8的阳极与电阻R68连接后外接电源VCC。
如图17所示，IICAdd4的引脚13与信号4-20mA_5连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED9的阴极连接，LED9的阳极与电阻R69连接外接电源VCC，引脚20与LED10的阴极连接，LED10的阳极与电阻R70连接后外接电源VCC。
如图18所示，IICAdd5的引脚13与信号4-20mA_6连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED11的阴极连接，LED11的阳极与电阻R71连接外接电源VCC，引脚20与LED12的阴极连接，LED12的阳极与电阻R72连接后外接电源VCC。
如图19所示，IICAdd6的引脚13与信号4-20mA_7连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED13的阴极连接，LED13的阳极与电阻R73连接外接电源VCC，引脚20与LED14的阴极连接，LED14的阳极与电阻R74连接后外接电源VCC。
如图20所示，IICAdd7的引脚13与信号4-20mA_8连接，引脚14外接电流表，引脚19与LED15的阴极连接，LED15的阳极与电阻R75连接外接电源VCC，引脚20与LED16的阴极连接，LED16的阳极与电阻R76连接后外接电源VCC。
如图21所示，按键操作模块包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5，按键K1、按键K2、按键K3、按键K4和按键K5的一端与3.3V电源连接，另一端依次与主控单片机U3的引脚PB4、引脚PD2、引脚PD3、引脚PD5、引脚PD6连接。
如图22所示，LED17、LED18、LED19、LED20的阳极共接后外接3.3V电压，LED17、LED18、LED19、LED20的阴极依次与单片机芯片U3的引脚PC4、引脚PC5、引脚PC6、引脚PC7连接。
如图23所示，LED21的阳极与电阻R84连接后外接5V电压，阴极输出VSS信号，LED22的阳极与电阻R85连接后外接电阻R85，阴极输出VSS信号。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。