一种全隔离24通道4-20mA数据采集器的制作方法

文档序号:15148853发布日期:2018-08-10 20:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:包括DC/DC电源隔离电路、正负5V输出单元、光耦继电器切换矩阵、CAN总线隔离电路、中央处理器单元和电压检测单元,所述DC/DC电源隔离电路的输出端与光耦继电器切换矩阵的输入端电连接,所述光耦继电器切换矩阵的正输出端连接外部电流信号,所述光耦继电器切换矩阵的负输出端与电压检测单元的输入端电连接,所述电压检测单元的输出端与中央处理器单元的输入端电连接,所述中央处理器单元还与DC/DC电源隔离电路和CAN总线隔离电路电连接,所述电压检测单元与正负5V输出单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述光耦继电器切换矩阵包括8路光耦继电器切换电路。

3.根据权利要求2所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述光耦继电器切换矩阵包括8个切换光耦继电器,每个所述切换光耦继电器的正输入端均与上拉电阻Rk的一端电连接,所述上拉电阻Rk的另一端接电源,每个所述切换光耦继电器的负输入端与DC/DC电源隔离电路的输出端电连接,所述切换光耦继电器的正输出端连接外部电流信号,所述切换光耦继电器的负输出端与电压检测单元的输入端电连接,所述光耦继电器切换矩阵中相邻的光耦的正输出之间接限流电阻。

4.根据权利要求3所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述电压检测单元包括24位模数转换芯片,所述24位模数转换芯片的电源引脚与正负5V输出单元的输出端电连接,所述24位数模转换芯片的REFP引脚与限流电阻R7的一端电连接,所述限流电阻R7的另一端与24位数模转换芯片的REFN引脚电连接,所述24位模数转换芯片的输出引脚与中央处理器单元的输入端电连接;所述24位模数转换芯片的输入端U1与所述光耦继电器切换矩阵所有编号为偶数的切换光耦继电器的负输出端电连接,所述24位模数转换芯片的另一输入端U2与所述光耦继电器切换矩阵所有编号为奇数的切换光耦继电器的负输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述正负5V输出单元包括负电压输出芯片ICL7660,所述负电压输出芯片的输出端接旁路电容,所述旁路电容的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述CAN总线隔离电路包括CAN总线收发器IOS1050,所述CAN总线收发器的一端与中央处理器的IO口电连接,所述CAN总线收发器的另一端连接于总线输入输出端口。

7.根据权利要求1所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述中央处理器单元为STM32F105RBT6。

8.根据权利要求3所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述切换光耦继电器的型号为TLP521_2。

9.根据权利要求4所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述24位模数转换芯片的型号为ADS1220。

10.根据权利要求1所述的一种全隔离24通道4-20mA数据采集器,其特征在于:所述DC/DC电源隔离电路、中央处理器单元和光耦继电器切换矩阵均采用浮地工作模式,所述电压检测单元采用差分输入模式。

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