一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的制作方法

本实用新型涉及变送器技术领域，具体涉及一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器。

背景技术：

随着科学技术的发展，工业现场、电力监控、医疗设备、试验研究等领域越来越注重产品的多功能及小型化设计，对电路集成度要求也越来越高。在自动化控制领域，单片机的应用起着越来越重要的作用。在一般工业现场使用的控制设备要实现信号匹配的应用，还必须进行输出PWM脉宽信号的D/A转换。这种输出PWM脉宽信号的转换如果购买专用的转换设备或采用分立元件进行设计，不仅价格高、体积大、测试调试繁琐，使用也不方便。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种体积小、使用安装方便的PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器。

实现本实用新型目的的技术方案为：

一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器，由PWM脉宽信号输入端起依次包括限流限压保护电路、高速隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路、零点校正电路、信号放大电路和输出电路，还包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端连接电源，输出端连接高速隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路和零点校正电路。

进一步的技术方案，所述电源转换电路为单电源转政府电源电路。

进一步的技术方案，所述高速隔离电路为光耦隔离电路。

进一步的技术方案，所述电源转换电路由4个金氧半场效晶体管和两个电容组成负压电源。

进一步的技术方案，所述一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器封装在壳体内，壳体设7个管脚，管脚的长度为4.0mm，壳体的长15-20mm，宽8-12mm。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型优化电路，对电路功能进行模块化集成，电路模块化的应用可提高设备信号转换控制模块的控制精度，功能拓展性强，抗干扰能力好，安全可靠性好，智能化程度高，安装方式简便，研发成本降低，产品开发周期缩短，提升产品上市时间，实现终端产品的小型化，方便用户选择与维修更换等。

本实用新型的限流限压保护电路采用电阻进行限流，稳压管进行限压，能够有效保护电路；高速隔离电路对信号进行隔离，精密基准电压源开关电路对PWM信号进行倒相及精密限幅，低通滤波电路对信号进行滤波。

本实用新型采用集成小型模块机构（SIP7），使产品体积大大减小，同时保证极高的转换精度和线性，以及良好的稳定性，可靠性。本实用新型将隔离转换电路、精密基准电压源开关电路、滤波电路、零点偏置校正电路、单电源转正负电源电路、信号放大电路、输出电路等多套电路集成在同一芯片内，采用单电源供电，使产品生产工艺大大简化，小体积SIP7脚模块式结构成为现实，省去用户繁琐的电路设计及调试，大大缩短用户产品的开发周期。

附图说明

图1为本实用新型一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的电气原理框图；

图2为本实用新型实施例中一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的电气原理框图；

图3为本实用新型实施例中一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的电源转换电路原理图；

图5为本实用新型实施例中一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器的外观结构示意图。

具体实施方式

图1-图5用以解释本实用新型，但本实用新型不限于图1-图5所示的范围内。

现有技术中旧有产品主要有导轨式及采用分立元件搭建来实现，这些产品体积大，采用双电源供电，成本高，生产制造工艺麻烦，客户端安装占板面积大使用不方便，分立元件用户设计调试困难，且不能满足客户端实现产品小型化发展需求。

如图1、图2和图3所示，一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器，由PWM脉宽信号输入端起依次包括限流限压保护电路、高速隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路、零点校正电路、信号放大电路和输出电路，还包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端连接电源，输出端连接高速隔离电路、精密基准电压源开关电路、低通滤波电路和零点校正电路。

本实用新型的限流限压保护电路采用电阻进行限流，稳压管进行限压，能够有效保护电路；高速隔离电路对信号进行隔离，精密基准电压源开关电路对PWM信号进行倒相及精密限幅，低通滤波电路对信号进行滤波，主要IC：6N137，TL432等。

本实用新型的零点偏置校正电路对采集到的信号根据用户要求进行加减校正，精密基准参考电源保证零点输出精度精确、稳定可靠，主要IC：AD8512等。

本实用新型的供电采用外供单电源供电，为保证零点信号能够进行加减校正，故内部使用高效电荷泵对电压进行反转实现放大器正负电源供电，主要IC：TL431，XC6351。

本实用新型具有功耗小、效率高、使用灵活等优点。

本实用新型的高速隔离电路采用高速光耦隔离电路，具体采用6N137光耦合器。

如图4所示，本实用新型电源转换电路为单电源转正负电源电路。

进一步的技术方案，电源转换电路采用电源内置4个金氧半场效晶体管MOSFET的电压反转电荷泵技术，外部仅使用两个电容组成高效的负压电源，用于给放大器提供负压电源，实现信号零点偏置校正。

本实用新型技术采用一组单电源转换成正负电源集成于同一芯片上，为信号放大转换电路提供电源，实现零点信号加减偏置校准，产品输入电路设有限流限压保护电路，经高速隔离光耦U1对信号进行隔离，Q1和U2组成精密基准电压源高速开关电路对PWM信号进行倒相及精密限幅，低通滤波器对信号进行滤波，U3A放大器对信号进行放大，零点偏置电路对零点进行加减校正，再由U3B对信号进行放大输出。

进一步的技术方案，如图5所示，一种PWM脉宽信号DA转换微型隔离变送器封装在壳体内，壳体设7个管脚，管脚的长度为4.0mm，壳体的长15-20mm，宽8-12mm。

本实用新型采用集成小型模块机构（SIP7），使产品体积大大减小，同时保证极高的转换精度和线性，以及良好的稳定性，可靠性。本实用新型将隔离转换电路、精密基准电压源开关电路、滤波电路、零点偏置校正电路、单电源转正负电源电路、信号放大电路、输出电路等多套电路集成在同一芯片内，采用单电源供电，使产品生产工艺大大简化，小体积SIP7脚模块式结构成为现实，省去用户繁琐的电路设计及调试，大大缩短用户产品的开发周期。

上述实施例仅为本实用新型具体实施例,但并不局限于实施例,凡在不脱离本实用新型构思的情况下,依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本实用新型技术范畴。