一种用于仪表的调校装置的制作方法

文档序号:15647686发布日期:2018-10-12 22:47阅读:278来源:国知局

本实用新型涉及仪表调校技术领域,尤其涉及一种用于仪表的调校装置。



背景技术:

目前,对智能仪表进行开关量信号的调校是通过人为短接输入端子的方法来实现的,该方法虽然操作简单,但是抗干扰能力差,严重影响了调校的准确性,不利于智能仪表的正常工作。



技术实现要素:

本实用新型通过提供一种用于仪表的调校装置,解决了现有技术中抗干扰能力差的技术问题,实现了提高调校准确性的技术效果。

本实用新型提供了一种用于仪表的调校装置,包括:电阻R31、电容C37、二极管D29、光偶U13及单片机;所述电阻R31的第一端电性连接待测仪表的开关量信号输出端,所述电阻R31的第二端与所述光偶U13中二极管的正极连接;所述光偶U13中二极管的负极接地;所述电容C37的第一端连接在所述电阻R31的第二端与所述光偶U13中二极管的正极之间,所述电容C37的第二端与所述光偶U13中二极管的负极电性连接;所述二极管D29的正极连接在所述电容C37的第二端与所述光偶U13中二极管的负极之间,所述二极管D29的负极连接在所述电容C37的第一端与所述光偶U13中二极管的正极之间;所述光偶U13的信号输出端与所述单片机的信号输入端电性连接。

进一步地,还包括:电阻R72、光偶U11、电阻R25、三极管Q5、二极管D21、继电器K3及高压保护电路压敏电阻RV4;所述电阻R72的第一端与所述单片机的输出端电性连接,所述电阻R72的第二端与所述光偶U11中二极管的负极电性连接;所述光偶U11中二极管的正极连接电源,所述光偶U11的输出端与所述电阻R25的第一端电性连接;所述电阻R25的第二端与所述三极管Q5的基极连接;所述三极管Q5的发射极连接电源,所述三极管Q5的集电极与所述二极管D21的负极电性连接;所述二极管D21的正极接地;所述二极管D21的正极和负极还分别与所述继电器K3线圈绕组的第一端和第二端电性连接;所述高压保护电路压敏电阻RV4的两端分别与所述继电器K3的第一触点输出端和第二触点输出端电性连接;所述继电器K3的第一触点输出端和第二触点输出端与待测仪表的开关量输入端电性连接。

进一步地,还包括:电容C23、电阻R29、拔码开关B1、电阻R27、电阻R30、电阻R28及模数转换模块;所述电容C23的两端分别与待测仪表的变送输出端电性连接;所述电容C23的第一端通过所述电阻R29与所述拔码开关B1的输入端电性连接;所述电容C23的第二端与所述拔码开关B1的输出端电性连接;所述拔码开关B1的输出端与所述电阻R27的第一端电性连接;所述电阻R27的第二端与所述电阻R28的第一端电性连接;所述电阻R30的第一端连接在所述电阻R27的第二端与所述电阻R28的第一端之间,所述电阻R30的第二端接地;所述电阻R28的第二端与所述模数转换模块的信号输入端电性连接;所述模数转换模块的信号输出端与所述单片机的信号输入端电性连接。

进一步地,还包括:电容C26;所述电容C26的第一端连接在所述电阻R28的第二端与所述模数转换模块的信号输入端之间,所述电容C26的第二端接地。

进一步地,还包括:电阻R90、光偶U20、分压电路、运放、电阻R96、电阻R97、三极管Q20、二极管D40、二极管D41及接线端子OUT1;所述电阻R90的第一端与所述单片机的信号输出端电性连接,所述电阻R90的第二端与所述光偶U20中二极管的负极电性连接;所述光偶U20中二极管的正极连接电源;所述光偶U20的信号输出端与所述分压电路的信号输入端电性连接;所述分压电路的信号输出端与所述运放的信号输入端电性连接;所述运放的信号输出端与所述电阻R97的第一端电性连接;所述电阻R97的第二端与所述三极管Q20的发射极电性连接;所述电阻R96的第一端连接在所述电阻R97的第二端与所述三极管Q20的发射极之间,所述电阻R96的第二端连接电源;所述三极管Q20的基极接地,所述三极管Q20的集电极与所述二极管D40的正极连接;所述二极管D40的负极与所述二极管D41的负极电性连接;所述二极管D41的正极接地;所述接线端子OUT1的第一端连接在所述二极管D40的负极与所述二极管D41的负极之间,所述接线端子OUT1的第二端与待测仪表的模拟量输入端电性连接。

进一步地,还包括:电流互感器、电阻R10及第二AD采集模块;所述电流互感器的信号输入端与待测仪表的信号输出端电性连接;所述电阻R10的两端与所述电流互感器的信号输出端电性连接;所述电流互感器的信号输出端与所述第二AD采集模块的信号输入端电性连接;所述第二AD采集模块的信号输出端与所述单片机的信号输入端电性连接。

进一步地,还包括:分压电路、变压器、电阻R29及第一AD采集模块;所述分压电路的信号输入端与待测仪表的信号输出端电性连接;所述分压电路的信号输出端与所述变压器的初级线圈电性连接;所述变压器的次级线圈与所述第一AD采集模块的信号输入端电性连接;所述第一AD采集模块的信号输出端与所述单片机的信号输入端电性连接;所述电阻R29的两端与所述变压器的次级线圈的两端电性连接。

进一步地,还包括:展示设备;所述展示设备的信号输入端与所述单片机的信号输出端通信连接。

进一步地,所述单片机的型号为由江苏国芯科技有限公司生产的STC12C5628AD。

本实用新型中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

待测仪表给出开关量信号经由电阻R31、电容C37、二极管D29保护电路,给信号到光偶U13的输入端,光偶U13输出信号给单片机,单片机采集该信号以判断开关量信号的工作状态,从而实现了光电隔离,增强了抗干扰能力,由此解决了现有技术中抗干扰能力差的技术问题,实现了提高调校准确性的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的调校装置对仪表的开关量输入信号进行调校部分的电路图;

图2为本实用新型实施例提供的调校装置对仪表的开关量输出信号进行调校部分的电路图;

图3为本实用新型实施例提供的调校装置对仪表的模拟量输出信号进行调校部分的电路图;

图4为本实用新型实施例提供的调校装置对仪表的模拟量输入信号进行调校部分的电路图。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种用于仪表的调校装置,解决了现有技术中抗干扰能力差的技术问题,实现了提高调校准确性的技术效果。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:

待测仪表给出开关量信号经由电阻R31、电容C37、二极管D29保护电路,给信号到光偶U13的输入端,光偶U13输出信号给单片机,单片机采集该信号以判断开关量信号的工作状态,从而实现了光电隔离,增强了抗干扰能力,由此解决了现有技术中抗干扰能力差的技术问题,实现了提高调校准确性的技术效果。

为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参见图1,本实用新型实施例提供的用于仪表的调校装置,包括:电阻R31、电容C37、二极管D29、光偶U13及单片机;电阻R31的第一端电性连接待测仪表的开关量信号输出端,电阻R31的第二端与光偶U13中二极管的正极连接;光偶U13中二极管的负极接地;电容C37的第一端连接在电阻R31的第二端与光偶U13中二极管的正极之间,电容C37的第二端与光偶U13中二极管的负极电性连接;二极管D29的正极连接在电容C37的第二端与光偶U13中二极管的负极之间,二极管D29的负极连接在电容C37的第一端与光偶U13中二极管的正极之间;光偶U13的信号输出端与单片机的信号输入端电性连接。

为了实现开关量输出信号的调校功能,参见图2,还包括:电阻R72、光偶U11、电阻R25、三极管Q5、二极管D21、继电器K3及高压保护电路压敏电阻RV4;电阻R72的第一端与单片机的输出端电性连接,电阻R72的第二端与光偶U11中二极管的负极电性连接;光偶U11中二极管的正极连接电源,光偶U11的输出端与电阻R25的第一端电性连接;电阻R25的第二端与三极管Q5的基极连接;三极管Q5的发射极连接电源,三极管Q5的集电极与二极管D21的负极电性连接;二极管D21的正极接地;二极管D21的正极和负极还分别与继电器K3线圈绕组的第一端和第二端电性连接;高压保护电路压敏电阻RV4的两端分别与继电器K3的第一触点输出端和第二触点输出端电性连接;继电器K3的第一触点输出端和第二触点输出端与待测仪表的开关量输入端电性连接,达到自动调校仪表开关量的目的。

具体地,单片机发出指令信号,经电阻R72,给信号到光偶U11的输入端,光偶U11输出信号经电阻R25和三极管Q5组成的放大电路,经二极管D21保护电路,给继电器K3绕圈供电,继电器K3触点导通,经过高压保护电路压敏电阻RV4,输出开关量信号给端子J9和I11,对智能仪表的开关量信号进行调校。

为了实现模拟量输出信号的校正功能,参见图3,还包括:电容C23、电阻R29、拔码开关B1、电阻R27、电阻R30、电阻R28及模数转换模块;电容C23的两端分别与待测仪表的变送输出端电性连接;电容C23的第一端通过电阻R29与拔码开关B1的输入端电性连接;电容C23的第二端与拔码开关B1的输出端电性连接;拔码开关B1的输出端与电阻R27的第一端电性连接;电阻R27的第二端与电阻R28的第一端电性连接;电阻R30的第一端连接在电阻R27的第二端与电阻R28的第一端之间,电阻R30的第二端接地;电阻R28的第二端与模数转换模块的信号输入端电性连接;模数转换模块的信号输出端与单片机的信号输入端电性连接。

对本实用新型实施例的结构进行具体说明,还包括:电容C26;电容C26的第一端连接在电阻R28的第二端与模数转换模块的信号输入端之间,电容C26的第二端接地。

具体地,IN1端子和GND端子接入标准信号,经电容C23和电阻R29转换成电压信号,再经过拔码开关B1选择通道,经过分压电路电阻R27和R30,再经过电阻R28和电容C26到模数转换模块。模数转换模块输出信号给单片机,单片机接收信号显示当前测量值。

为了实现模拟量输入信号的校正功能,参见图4,还包括:电阻R90、光偶U20、分压电路、运放、电阻R96、电阻R97、三极管Q20、二极管D40、二极管D41及接线端子OUT1;电阻R90的第一端与单片机的信号输出端电性连接,电阻R90的第二端与光偶U20中二极管的负极电性连接;光偶U20中二极管的正极连接电源;光偶U20的信号输出端与分压电路的信号输入端电性连接;分压电路的信号输出端与运放的信号输入端电性连接;运放的信号输出端与电阻R97的第一端电性连接;电阻R97的第二端与三极管Q20的发射极电性连接;电阻R96的第一端连接在电阻R97的第二端与三极管Q20的发射极之间,电阻R96的第二端连接电源;三极管Q20的基极接地,三极管Q20的集电极与二极管D40的正极连接;二极管D40的负极与二极管D41的负极电性连接;二极管D41的正极接地;接线端子OUT1的第一端连接在二极管D40的负极与二极管D41的负极之间,接线端子OUT1的第二端与待测仪表的模拟量输入端电性连接。

具体地,单片机输出信号到PWM0端子,经过电阻R90给信号到光偶U20,光偶U20输出信号给由电阻R91、电阻R92和电阻R93组成的分压电路运放芯片U21,运放芯片U21的外围比较电路由电容C60、电阻R94、电阻R95、电阻R98和电容C62组成,输出信号经电阻R95、电阻R97、三极管Q20、保护二极管D40和D41输出4-20mA信号给OUT1端子。

为了能够对仪表进行电流校正,还包括:电流互感器、电阻R10及第二AD采集模块;电流互感器的信号输入端与待测仪表的信号输出端电性连接;电阻R10的两端与电流互感器的信号输出端电性连接;电流互感器的信号输出端与第二AD采集模块的信号输入端电性连接;第二AD采集模块的信号输出端与单片机的信号输入端电性连接。

为了能够对仪表进行电压校正,还包括:分压电路、变压器、电阻R29及第一AD采集模块;分压电路的信号输入端与待测仪表的信号输出端电性连接;分压电路的信号输出端与变压器的初级线圈电性连接;变压器的次级线圈与第一AD采集模块的信号输入端电性连接;第一AD采集模块的信号输出端与单片机的信号输入端电性连接;电阻R29的两端与变压器的次级线圈的两端电性连接。

为了对各调校数据进行展示,还包括:展示设备;展示设备的信号输入端与单片机的信号输出端通信连接。

在本实施例中,单片机的型号为由江苏国芯科技有限公司生产的STC12C5628AD。

展示设备为触摸屏,为其供电的供电电源为24V电源。

将由上述各部件组成的调校电路封装在带散热孔的整体机箱中,并留有通讯接口,以便于与待测仪表连接,在对仪表的开关量信号、模拟量信号、电流、电压进行调校时使用。将展示设备设置在机箱表面,以便于对各调校数据进行展示。

【技术效果】

1、待测仪表给出开关量信号经由电阻R31、电容C37、二极管D29保护电路,给信号到光偶U13的输入端,光偶U13输出信号给单片机,单片机采集该信号以判断开关量信号的工作状态,从而实现了光电隔离,增强了抗干扰能力,由此解决了现有技术中抗干扰能力差的技术问题,实现了提高调校准确性的技术效果。

2、通过对展示设备的应用,实现了对各参数的显示,间断性自动存储,并可以根据需求导出数据并打印存档。

本实用新型实施例不仅能够检测智能仪表的继电器输出功能和开关量输入功能是否正常,还能够对智能仪表的模拟量输入信号和模拟量输出信号进行校正,同时还能够对智能仪表的电流信号和电压信号进行校正,功能强大,操作简单易学,配合显示屏,能够直观显示。本实用新型实施例能够实现对智能仪表的出厂调校工作。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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