一种可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡的制作方法

文档序号:15440443发布日期:2018-09-14 22:43阅读:343来源:国知局

本实用新型涉及工业自动化控制领域,具体是一种可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡。



背景技术:

在工业现场,在工业现场,我们会安装很多的各种类型的变送器,如压力的、温度的、流量的、声音的、电参数的等等,受现场环境的限制传感器信号如压力传感器输出的电压或者电流信号不能远传或者因为传感器太多布线复杂,我们就会选用输入/输出卡在现场把信号进行处理,然后把数据传到计算机或者其他控制器中进行处理。

现有的模拟量输入/输出卡,大多只提供单一电源,接单一型号两线制或者三线制变送器的使用,随着传感器技术的发展,目前市场有多种类型的变送器,供电方式各不相同,接线方式也不相同,现有模式的模拟量输入/输出卡,已经不能满足用户需求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提出一种可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡,可提供6V、9V、12V、24V多路电源,同时支持两线制及三线制变送器,可支持市场上所有类型变送器使用。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡,包括一块线路板卡,线路板卡上有多路信号输入输出脚,其中,在所述线路板卡上设置有三个DC-DC电源模块,三个DC-DC电源模块由12伏直流电源供电,三个DC-DC电源模块分别输出9伏、12伏、24伏三组电源,三组电源连接至一个拨码开关,通过拨码开关输出一路电源至线路板卡的电源输出脚,在所述线路板卡上还设置有变送器选择模块、模拟量采集模块和信号处理模块,变送器选择模块为两线制和三线制选择开关,从输入输出脚输入的变送器信号经变送器选择模块连接至模拟量采集模块,模拟量采集模块的输出连接信号处理模块。

方案进一步是:所述模拟量采集模块包括信号接收放大电路,信号接收放大电路的输出连接一个光电耦合隔离电路,光电耦合隔离电路输出连接信号处理模块。

方案进一步是:所述光电耦合隔离电路包括一个运算放大器,运算放大器由5伏电源供电使运算放大器的输出信号与模拟量采集模块的处理器相匹配,运算放大器的正输入和负输入连接光电耦合管的输出,光电耦合管的输入连接信号接收放大电路的输出。

本实用新型的有益效果是:不仅有多激励电源,而且同时支持两线制及三线制变送器,可支持市场上所有变送器使用。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

附图说明

图1 本实用新型结构示意图;

图2本实用新型模拟量采集模块电路逻辑示意图。

具体实施方式

一种可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡,如图1所示,所述可插拔式多激励电源的模拟量输入/输出卡包括一块线路板卡1,线路板卡上有多路信号输入输出脚101,其中,在所述线路板卡上设置有三个DC-DC电源模块,三个DC-DC电源模块由12伏直流电源供电,是一种电源隔离模块,三个DC-DC电源模块分别输出9伏的9伏电源模块102、输出12伏的12伏电源模块103和输出24伏的24伏电源模块104的三组电源,三组电源连接至一个拨码开关105,通过拨码开关输出一路电源至线路板卡的电源输出脚,以适应不同传感器电源的需求,在所述线路板卡上还设置有变送器选择模块106、模拟量采集模块107和信号处理模块108,变送器选择模块为两线制和三线制选择开关以适应不同传感器信号线的输出,从输入输出脚输入的变送器信号经变送器选择模块连接至模拟量采集模块,模拟量采集模块的输出连接信号处理模块;变送器选择模块通过双刀双掷开关来选择传感器类型,将传感器信号输出到模拟量采集模块。信号处理模块是微处理器芯片,微处理器芯片采用STM32F071C8T6 32位ARM微控制器,并含12位ADC及DAC通道。模拟量采集模块将输入的电流\电压信号转换成电压\电流信号输出,通过SPI接口,将数据传入CPU处理模块。

实施例中:如图2所示,所述模拟量采集模块包括信号接收放大电路107-1,信号接收放大电路的输出连接一个光电耦合隔离电路,光电耦合隔离电路输出连接信号处理模块。其中:所述光电耦合隔离电路包括一个运算放大器107-2,运算放大器由5伏电源供电使运算放大器的输出信号与模拟量采集模块的处理器相匹配,运算放大器的正输入和负输入连接光电耦合管107-3的输出,光电耦合管的输入连接信号接收放大电路的输出。在本实施例中所述的光电耦合管是HCNR200型的线性光电耦合器,作为一种高线性度光耦元件,其本身是由3个光电元件组成,其中的发光管为高性能的ALGaAs型发光二极管,连个接收管是两种用同种工艺制成从而具有严格比例关系的光敏二极管,当发光管中流过电流时,其所发出的光会在两个接收管中感应出正比于发光管强度的光电流。本电路中将其中的一个接收管连接至信号接收放大电路107-1中放大器的输入端用于反馈,这样虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路都是一样的,这样。就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通电路的非线性,从而实现线性隔离的目的。

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