一种液晶显示超薄型智能信号隔离器的制作方法

本实用新型涉及一种隔离器，特别是涉及一种液晶显示超薄型智能信号隔离器，属于隔离器技术领域。

背景技术：

信号隔离器是工控系统中常用的现场仪表设备，当机柜空间紧张时，往往需要采用密集安装方式，多个密集安装往往会带来严重的散热问题，这就需要采用超薄型、低功耗的信号隔离器。现有用量比较大的采用厚度为17.5mm左右的壳体的信号隔离器受限于液晶屏的尺寸大多都无法实现液晶显示功能，用户在现场很难掌握仪表的实时工作状态。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是为了解决现有技术的不足而提供一种液晶显示超薄型智能信号隔离器。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种液晶显示超薄型智能信号隔离器，包括壳体、电路板组件、接线端子、dc/dc隔离电源和整机电路，所述壳体包括壳体上盖、壳体下盖、金属导轨卡件和透明保护盖，所述壳体上盖的内部设有pcb板，所述壳体上盖的顶部的轻触开关，所述轻触开关的一侧设有usb插座，所述轻触开关的另一侧设有通过7脚弯排针与所述pcb板相连接的液晶显示模块，所述液晶显示模块的下方设有用于隔离信号输入和信号输出的光耦，所述光耦的下方设有用于隔离信号输入、信号输出和电源的pcb变压器，所述壳体上盖和所述壳体下盖的一端均安装有接线端子，所述壳体上盖和所述壳体下盖的另一端均设有导轨总线供电插座，所述壳体下盖的底部开设有总线供电接口挡片，所述壳体下盖的顶部设有透明保护盖，所述导轨总线供电插座的一端设有导轨，所述导轨的一侧设有金属导轨卡件，所述dc/dc隔离电源包括单片开关电源icncp1030，所述pcb变压器及外围元件。

优选的，所述整机电路包括：信号输入选择切换滤波、滤波放大a/d转换、mcu主控电路、所述液晶显示模块、通信接口、低通滤波、v/i转换、输出选择、电压/电流输出电路、壳体上盖pcb板、光耦、数字输出电路、dc/dc隔离电源。

优选的，所述壳体上盖和所述壳体下盖之间通过扣合安装，壳体整体厚度为17.5㎜。

优选的，所述pcb变压器包括绕组、所述pcb板和磁芯，所述pcb板为多层结构，所述绕组由所述pcb板不同层上的铜箔构成的环形导线组成，所述pcb板共组成5组所述绕组。

优选的，所述电路板组件包括所述usb插座、所述轻触开关、所述液晶显示模块、所述光耦、所述pcb变压器和所述pcb板。

优选的，所述dc/dc隔离电源的输入电压范围为dc18～32v且输出为相互隔离的3组电压。

优选的，所述信号输入部分为通用型输入，所述信号输出部分为通过拨码开关切换为0～20ma电流输出型或0～10v电压输出型。

优选的，所述dc/dc隔离电源为宽范围开关稳压电源，dc18～32v宽电压供电，电源连接方式为所述接线端子供电和所述导轨总线供电通用型。

优选的，所述磁芯的中心设有圆柱，所述pcb板的中心开设有圆孔，所述磁芯的中心设有与所述pcb板上的圆孔相互配合的圆柱。

优选的，所述磁芯为2块高度为3.8mm的锰锌铁氧体磁芯，所述2块磁芯之间以及所述磁芯和所述pcb板之间用环氧胶固定连接。

本实用新型的有益技术效果：

1、采用标准35mm导轨安装，厚度为17.5mm的超薄型壳体，双通道输入，三通道输出，可同时输出2路模拟量和1路rs485数字信号，显著节省机柜空间。

2、采用段码液晶显示模块，安装维修方便，采用了测量、输出值同步液晶数字显示技术，可通过轻触按键开关切换显示不同通道的参数，在液晶面板上显示实时输入测量值、理论输出值、单位及通道号、故障报警信息等内容。

3、信号输入部分为通用型输入包含热电阻、电阻、电位器、热电偶、毫伏信号、0-20ma电流源、±10v电压信号，信号输出部分可通过拨码开关切换为0-20ma电流输出型或0-10v电压输出。另外带有1路rs485数字信号输出，输入信号类型和量程范围可通过pcb板上的miniusb接口或rs485接口连接pc上位机进行编程设定。

4、dc/dc隔离电源采用宽范围开关稳压电源，dc18-32v宽电压供电，适应性更强。电源连接方式设计为端子供电和导轨总线供电通用型。

5、开关电源变压器采用pcb变压器，具有体积小、低功耗发热量小、参数一致性好等优点。有效保证了密集安装时的可靠运行。

6、输入、输出、电源三者之间全隔离，抗干扰效果好，隔离强度高。有效地保障了用户设备的安全。

附图说明

图1为按照本实用新型的液晶显示超薄型智能信号隔离器的一优选实施例的壳体上盖结构示意图；

图2为按照本实用新型的液晶显示超薄型智能信号隔离器的一优选实施例的磁芯结构示意图；

图3为按照本实用新型的液晶显示超薄型智能信号隔离器的一优选实施例的壳体下盖结构示意图；

图4为按照本实用新型的液晶显示超薄型智能信号隔离器的一优选实施例的dc/dc隔离电源电路原理框图示意图。

图中：1-usb插座，2-轻触开关，3-液晶显示模块，4-壳体上盖，5-光耦，6-pcb变压器，7-导轨总线供电插座，8-pcb板，9-接线端子，10-磁芯，11-壳体下盖，12-总线供电接口挡片，13-导轨，14-金属导轨卡件，15-透明保护盖，16-电路板组件，17-壳体。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1-图4所示，本实施例提供的液晶显示超薄型智能信号隔离器，包括壳体17、电路板组件16、接线端子9、dc/dc隔离电源和整机电路，壳体17包括壳体上盖4、壳体下盖11、金属导轨卡件14和透明保护盖15，壳体上盖4的内部设有pcb板8，壳体上盖4的顶部的轻触开关2，轻触开关2的一侧设有usb插座1，轻触开关2的另一侧设有通过7脚弯排针与pcb板8相连接的液晶显示模块3，液晶显示模块3的下方设有用于隔离信号输入和信号输出的光耦5，光耦5的下方设有用于隔离信号输入、信号输出和电源的pcb变压器6，壳体上盖4和壳体下盖11的一端均安装有接线端子9，壳体上盖4和壳体下盖11的另一端均设有导轨总线供电插座7，壳体下盖11的底部开设有总线供电接口挡片12，壳体下盖11的顶部设有透明保护盖15，导轨总线供电插座7的一端设有导轨13，导轨13的一侧设有金属导轨卡件14，dc/dc隔离电源包括单片开关电源icncp1030、pcb变压器6及外围元件，采用标准35mm导轨安装，厚度为17.5mm的超薄型壳体，双通道输入，三通道输出，可同时输出2路模拟量和1路rs485数字信号，显著节省机柜空间，采用段码液晶显示模块，安装维修方便，采用了测量、输出值同步液晶数字显示技术，可通过轻触按键开关切换显示不同通道的参数，在液晶面板上显示实时输入测量值、理论输出值、单位及通道号、故障报警信息等内容，信号输入部分为通用型输入包含热电阻、电阻、电位器、热电偶、毫伏信号、0-20ma电流源、±10v电压信号，信号输出部分可通过拨码开关切换为0-20ma电流输出型或0-10v电压输出，另外带有1路rs485数字信号输出，输入信号类型和量程范围可通过pcb板上的miniusb接口或rs485接口连接pc上位机进行编程设定，dc/dc隔离电源采用宽范围开关稳压电源，dc18-32v宽电压供电，适应性更强；电源连接方式设计为端子供电和导轨总线供电通用型，开关电源变压器采用pcb变压器，具有体积小、低功耗发热量小、参数一致性好等优点；有效保证了密集安装时的可靠运行，输入、输出、电源三者之间全隔离，抗干扰效果好，隔离强度高。有效地保障了用户设备的安全。

在本实施例中，如图4所示，整机电路包括：信号输入选择切换滤波、滤波放大a/d转换、mcu主控电路、液晶显示模块3、通信接口、低通滤波、v/i转换、输出选择、电压/电流输出电路、壳体上盖4、pcb板8、光耦5、数字输出电路、dc/dc隔离电源，壳体上盖4和壳体下盖11之间通过扣合安装，壳体整体厚度为17.5㎜，pcb变压器6包括绕组、pcb板8和磁芯10，pcb板8为多层结构，绕组由pcb板8不同层上的铜箔构成的环形导线组成，pcb板8共组成5组绕组，电路板组件16包括usb插座1、轻触开关2、液晶显示模块3、光耦5、pcb变压器6和pcb板8，dc/dc隔离电源的输入电压范围为dc18～32v且输出为相互隔离的3组电压，壳体下盖11底端预留有导轨总线供电接口，把总线供电接口挡片12掰掉即可用于导轨总线供电，本机可接受的输入信号类型为：热电阻系列：cu50、cu100、pt100、pt500、pt1000、ni100、ni500和ni1000共8种；热电偶系列：b、e、j、k、n、r、s和t型共8种；mv信号：-100mv～+100mv范围；电压信号：-10v～+10v范围；电流信号：0～20ma范围；电阻和电位器信号：0～5kω范围。

在本实施例中，如图1和图3所示，信号输入部分为通用型输入，信号输出部分为通过拨码开关切换为0～20ma电流输出型或0～10v电压输出型，dc/dc隔离电源为宽范围开关稳压电源，dc18～32v宽电压供电，电源连接方式为接线端子9供电和导轨13总线供电通用型，磁芯10的中心设有圆柱，pcb板8的中心开设有圆孔，磁芯10的中心设有与pcb板8上的圆孔相互配合的圆柱，磁芯10为2块高度为3.8mm的锰锌铁氧体磁芯，2块磁芯之间以及磁芯10和pcb板8之间用环氧胶固定连接，输入信号类型和量程范围由pcb板上的miniusb通信接口或rs485接口连接pc上位机进行编程设定并可在本机液晶屏上查看，输出有相互隔离的3组电压，一组5v输出供给单片机及输入电路，另外两组15v输出分别供给两路输出电路。

在本实施例中，如图1-2所示，本实施例提供的一种液晶显示超薄型智能信号隔离器的工作过程如下：

步骤1：由上位机设置信号传入mcu主控电路的单片机，由单片机控制信号输入选择切换电路的模拟开关来选择输入信号源；

步骤2：然后输入信号经滤波放大、a/d转换后进入单片机进行分析处理；

步骤3：经单片机分析处理后的数据分成4路输出，一路输出给液晶显示模块，显示输入、输出及报警数据；

步骤4：一路输出给rs485数字输出电路，连接上位机后可实时显示输入、报警数据以及设置参数；

步骤5：另外两路数据转换成pwm信号，经光耦隔离后进入低通滤波电路滤波后送入v/i转换电路，经输出选择拨码开关选择输出电压或电流信号。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的液晶显示超薄型智能信号隔离器，采用标准35mm导轨安装，厚度为17.5mm的超薄型壳体，双通道输入，三通道输出，可同时输出2路模拟量和1路rs485数字信号，显著节省机柜空间，采用段码液晶显示模块，安装维修方便，采用了测量、输出值同步液晶数字显示技术，可通过轻触按键开关切换显示不同通道的参数，在液晶面板上显示实时输入测量值、理论输出值、单位及通道号、故障报警信息等内容，信号输入部分为通用型输入包含热电阻、电阻、电位器、热电偶、毫伏信号、0-20ma电流源、±10v电压信号，信号输出部分可通过拨码开关切换为0-20ma电流输出型或0-10v电压输出，另外带有1路rs485数字信号输出，输入信号类型和量程范围可通过pcb板上的miniusb接口或rs485接口连接pc上位机进行编程设定，dc/dc隔离电源采用宽范围开关稳压电源，dc18-32v宽电压供电，适应性更强；电源连接方式设计为端子供电和导轨总线供电通用型，开关电源变压器采用pcb变压器，具有体积小、低功耗发热量小、参数一致性好等优点；有效保证了密集安装时的可靠运行，输入、输出、电源三者之间全隔离，抗干扰效果好，隔离强度高。有效地保障了用户设备的安全，壳体下盖11底端预留有导轨总线供电接口，把总线供电接口挡片12掰掉即可用于导轨总线供电，本机可接受的输入信号类型为：热电阻系列：cu50、cu100、pt100、pt500、pt1000、ni100、ni500和ni1000共8种；热电偶系列：b、e、j、k、n、r、s和t型共8种；mv信号：-100mv～+100mv范围；电压信号：-10v～+10v范围；电流信号：0～20ma范围；电阻和电位器信号：0～5kω范围，输入信号类型和量程范围由pcb板上的miniusb通信接口或rs485接口连接pc上位机进行编程设定并可在本机液晶屏上查看，输出有相互隔离的3组电压，一组5v输出供给单片机及输入电路，另外两组15v输出分别供给两路输出电路。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。