一种模拟量隔离器的制作方法

本实用新型属于模拟隔离信号处理技术领域，具体涉及一种模拟量隔离器。

背景技术：

模拟量信号隔离模块主要用于各类4-20ma信号采集设备或控制设备进行隔离保护。该隔离模块实现了电源、输入信号、输出信号的全面隔离。

但是，现有的模拟量信号模块，电路结构复杂、功耗大等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种模拟量隔离器，采用数字电路，电路结构简单，降低了产品功耗，提高了传输速率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种模拟量隔离器，包括电源模块和信号输入模块，所述的信号输入模块连接有仪表放大器，所述的仪表放大器的输出端连接有第一隔离放大器和第二隔离放大器，所述的第一隔离放大器的输出端连接有第一单路差分放大器，所述的第二隔离放大器的输出端连接有第二单路差分放大器，所述的第一单路差分放大器的输出端连接有第一运算放大器，所述的第二单路差分放大器的输出端连接有第二运算放大器，所述的第一运算放大器连接有第一信号输出模块，所述的第二运算放大器连接有第二信号输出模块；

所述的电源模块还连接有电压调节模块，所述的电压调节模块分别连接至所述的仪表放大器、第一隔离放大器、第二隔离放大器、第一单路差分放大器以及第二单独差分放大器。

可选地，所述的仪表放大器采用低功耗仪表放大器，最大电源电流为2.3ma，增益设置范围1至10000。

可选地，所述的电源模块与所述的电压调节模块之间、所述的信号输入模块与所述的仪表放大器之间均设置有过流保护模块和浪涌模块。

可选地，所述的信号输入模块与所述的仪表放大器之间连接有滤波器。

可选地，所述的第一信号输出模块和所述的第二信号输出模块均包括依次连接的短路跳帽调节输出模块、二极管、tvs管、保险丝和输出端子。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的模拟量隔离器，产品功耗，减少损耗，耐压能力强，转换精度高，采采用数字电路，电路结构简单，降低了产品功耗，提高了传输速率。

附图说明

图1是本实用新型的模拟量隔离器的电路原理框图；

图2是本实用新型的24v转15v电路图；

图3是本实用新型的信号输入模块电路图；

图4是本实用新型的第一隔离放大器电路图；

图5是本实用新型的第二隔离放大器电路图；

图6是本实用新型的第一单路差分放大器及第一信号输出模块电路图；

图7是本实用新型的第二单路差分放大器及第二信号输出模块电路图；

图8是本实用新型的第一运算放大器电路图；

图9是本实用新型的第二运算放大器电路图。

附图标记：101-信号输入模块，102-滤波器，103、202-过流保护模块，104、203-浪涌保护模块，105-仪表放大器，111-第一隔离放大器，112-第一单路差分放大器，113-第一运算放大器，114-第一信号输出模块，121-第二隔离放大器，122-第二单路差分放大器，123-第二运算放大器，124-第二信号输出模块，201-电源模块。

具体实施方式

参照图1-9，本实用新型的模拟量隔离器包括电源模块201和信号输入模块101，电源模块201为24vdc电源，电源模块201连接有过流保护模块202和浪涌保护模块203，浪涌保护模块203连接有电路调节模块，具体地，电路调节模块包括15v降压模块和5v降压模块，5v降压模块还包括5v降压电路和纹波处理电路,15v降压模块电路如图2所示。

信号输入模块101为各类4-20ma隔离信号，信号输入模块101也连接有滤波器102、过流保护模块103和浪涌保护模块104，然后连接至仪表放大器105。滤波器102选用dlw5btn102sq2l，能够有效抑制直流信号上的高频噪声与尖峰干扰。本实施例的仪表放大器105选用低功耗仪表放大器105，如ad620，最大电源电流为2.3ma，增益设置范围1至10000，通过一个电阻可将增益设置为1至10,000，基准引脚可用来向输出电压施加精确失调。仪表放大器105的输出端分别连接有第一隔离放大器111和第二隔离放大器121，第一隔离放大器111和第二隔离放大器121分别选用高隔离芯片，能够有效增加其隔离耐压能力，具体地，采用一款精密的隔离放大器，此放大器的输出与输入电路由抗电磁干扰性能极强的隔离栅隔开，该隔离栅经认证，可提供高达5kvrms的增强型电隔离，使用寿命极长，功率耗散较低。仪表放大器105的电源端连接15v降压模块，第一隔离放大器111分别连接15v降压模块和5v降压模块，第二隔离放大器121分别连接15v降压模块和5v降压模块。

第一隔离放大器111的输出端连接有第一单路差分放大器112，第二隔离放大器121的输出端连接有第二单路差分放大器122，第一单路差分放大器112的输出端连接有第一运算放大器113，第二单路差分放大器122的输出端连接有第二运算放大器123，第一运算放大器113连接有第一信号输出模块114114，第二运算放大器123连接有第二信号输出模块124124。第一单路差分放大器112和第二单路差分放大器122分别连接5v降压模块。

第一信号输出模块114包括依次连接的短路跳帽调节输出模块、二极管、tvs管、保险丝和输出端子。第二信号输出模块124包括依次连接的短路跳帽调节输出模块、二极管、tvs管、保险丝和输出端子。

技术特征：

1.一种模拟量隔离器，其特征在于，包括电源模块和信号输入模块，所述的信号输入模块连接有仪表放大器，所述的仪表放大器的输出端连接有第一隔离放大器和第二隔离放大器，所述的第一隔离放大器的输出端连接有第一单路差分放大器，所述的第二隔离放大器的输出端连接有第二单路差分放大器，所述的第一单路差分放大器的输出端连接有第一运算放大器，所述的第二单路差分放大器的输出端连接有第二运算放大器，所述的第一运算放大器连接有第一信号输出模块，所述的第二运算放大器连接有第二信号输出模块；

所述的电源模块还连接有电压调节模块，所述的电压调节模块分别连接至所述的仪表放大器、第一隔离放大器、第二隔离放大器、第一单路差分放大器以及第二单独差分放大器。

2.根据权利要求1所述的模拟量隔离器，其特征在于，所述的仪表放大器采用低功耗仪表放大器，最大电源电流为2.3ma，增益设置范围1至10000。

3.根据权利要求1所述的模拟量隔离器，其特征在于，所述的电源模块与所述的电压调节模块之间、所述的信号输入模块与所述的仪表放大器之间均设置有过流保护模块和浪涌模块。

4.根据权利要求1或3所述的模拟量隔离器，其特征在于，所述的信号输入模块与所述的仪表放大器之间连接有滤波器。

5.根据权利要求1所述的模拟量隔离器，其特征在于，所述的第一信号输出模块和所述的第二信号输出模块均包括依次连接的短路跳帽调节输出模块、二极管、tvs管、保险丝和输出端子。

技术总结
本实用新型公开了一种模拟量隔离器，包括电源模块和信号输入模块，信号输入模块连接有仪表放大器，仪表放大器的输出端连接有第一隔离放大器和第二隔离放大器，第一隔离放大器的输出端连接有第一单路差分放大器，第二隔离放大器的输出端连接有第二单路差分放大器，第一单路差分放大器的输出端连接有第一运算放大器，第二单路差分放大器的输出端连接有第二运算放大器，第一运算放大器连接有第一信号输出模块，第二运算放大器连接有第二信号输出模块；电源模块还连接有电压调节模块，电压调节模块分别连接至仪表放大器、第一隔离放大器、第二隔离放大器、第一单路差分放大器以及第二单独差分放大器。本实用新型的模拟量隔离器，产品功耗低。

技术研发人员：刘婷婷;李祥林
受保护的技术使用者：新津腾华智控科技有限公司
技术研发日：2019.09.02
技术公布日：2020.05.08