高精度模拟量信号隔离变送器的制作方法

本实用新型涉及变送器领域，特别涉及一种高精度模拟量信号隔离变送器。

背景技术：

隔离变送器是将交直流电压、电流、频率、热电阻等信号按线性比例转换成互相电隔离的电压、电流信号。在电量隔离测控的工业现场、电力监控、医疗电子设备、模拟量4～20ma信号隔离及采集，远程信号长线无失真传输等方面广泛应用。现有的隔离变送器电路组成复杂，体积大，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高精度模拟量信号隔离变送器，电路组成简单，体积较小，成本较低。

根据本实用新型的第一方面实施例的高精度模拟量信号隔离变送器，包括：

变送器壳体，包括隔离信号输出端口、传感器信号输入端口、传感器电源输出端口和电源输入端口，所述隔离信号输出端口设置在所述变送器壳体的上半部的左边，所述传感器信号输入端口设置在所述变送器壳体的上半部的右边，所述传感器电源输出端口设置在所述变送器壳体的下半部的右边，所述电源输出端口设置在所述变送器壳体的下半部的左边；

信号隔离电路，包括第一电源模块、隔离放大器、运算放大器和模拟输出芯片，所述第一电源模块的输入端与所述电源输入端口连接，所述第一电源模块的输出端与所述传感器电源输出端口连接，所述隔离放大器的输入端与所述传感器信号输入端口连接，所述隔离放大器的电源输入端和所述电源输入端口连接，所述隔离放大器的输出端与所述运算放大器的输入端连接，所述运算放大器的输出端与所述模拟输出芯片的输入端连接，所述模拟输出芯片的输出端与所述隔离信号输出端口连接。

根据本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器，至少具有如下有益效果：外部电源连接到电源输入端口对高精度模拟量信号隔离变送器进行供电，第一电源模块可以降低回路干扰和浪涌，给传送器提供更稳定的电源；传感器通过传感器信号输入端口将信号输入隔离变送器内部，隔离变送器对输入的传感器信号进行隔离信号采集，并将采集到的隔离信号传输给运算放大器，运算放大器对隔离信号进行整合之后再传送给模拟输出芯片，模拟输出芯片与隔离信号输出端口连接将经过隔离处理的模拟信号输出；电路组成简单，功能完全，整体体积较小，成本较一般的隔离变送器成本更低。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号隔离短路还包括第二电源模块和稳压器，所述第二电源模块的输入端与所述电源输入端口连接，所述第二电源模块的输出端与所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述隔离放大器的电源输入端、所述运算放大器的电源输入端和所述模拟输出芯片的电源输入端连接。通过第二电源模块降低回路干扰和浪涌，结合稳压器一起给隔离变送器内部电路元件提供一个稳定的5v电压。

根据本实用新型的一些实施例，所述变送器壳体的下端还设置有卡扣，所述卡扣的内侧两边中部设置有用于卡紧滑轨的卡槽。卡扣设计可以让隔离变送器的安装更加方便。

根据本实用新型的一些实施例，所述变送器壳体还包括上壳体，下壳体和电路固定架；所述上壳体为一块厚板，下部两侧设置有遮挡板，所述上壳体的四周还设置有若干固定杆，所述固定杆内设置有螺纹；所述电路固定架形状与所述上壳体匹配，中空且底部开口，两面相同，四周与所述固定杆对应位置设置有固定通孔，所述信号隔离电路设置在所述电路固定架的一面；所述下壳体形状与所述上壳体对称，与所述固定杆位置对应处设置有螺丝通孔；所述上壳体、所述电路固定架、所述下壳体和所述卡扣组成一个完整闭合的整体。可拆卸的三层壳体设计，便于拆装，当电路出现问题时方便检修。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离信号输出端口、传感器信号输入端口、传感器电源输出端口和电源输入端口分别设置在所述电路固定架的两侧，每个端口之间还设置有接线隔板。各端口设置在电路固定架的两侧，即设计在隔离变送器的两侧，方便与外接设备的连线；端口之间设置接线隔板有利于连线的清晰，减少各线缆接头之间的影响。

根据本实用新型的一些实施例，所述卡扣的上端设置有若干连接孔，所述卡扣通过所述连接孔套接在所述上壳体的下端的固定杆上。卡扣与上壳体通过连接孔和固定杆连接，便于拆装，在卡扣损坏是只需要单独更换卡扣，无需更换整个壳体。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一电源模块选用f2424xt，所述隔离放大器选用amc1200，所述运算放大器选用ina132ua，所述模拟输出芯片选用xtr111。选用价格便宜但是精度较高的元件，满足需求的情况下又节省的成本，减少成本浪费。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二电源模块选用f2415xt，所述稳压器选用lp2951。选用价格便宜但是精度较高的元件，满足需求的情况下又节省的成本，减少成本浪费。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的信号隔离电路的示意图；

图2为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的上壳体的俯视图；

图3为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的上壳体的侧视图；

图4为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的卡扣的主视图；

图5为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的下壳体的俯视图；

图6为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的电路固定架的主视图；

图7为本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器的变送器壳体的电路固定架的侧视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器。

如图1所示，根据本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器，包括变送器壳体和信号隔离电路100。变送器壳体包括隔离信号输出端口234、传感器信号输入端口235、传感器电源输出端口236和电源输入端口233，隔离信号输出端口234设置在变送器壳体的上半部的左边，传感器信号输入端口235设置在变送器壳体的上半部的右边，传感器电源输出端口236设置在变送器壳体的下半部的右边，电源输出端口设置在变送器壳体的下半部的左边；信号隔离电路100包括第一电源模块110、隔离放大器130、运算放大器150和模拟输出芯片160，第一电源模块110的输入端与电源输入端口233连接，第一电源模块110的输出端与传感器电源输出端口236连接，隔离放大器130的输入端与传感器信号输入端口235连接，隔离放大器130的电源输入端和电源输入端口233连接，隔离放大器130的输出端与运算放大器150的输入端连接，运算放大器150的输出端与模拟输出芯片160的输入端连接，模拟输出芯片160的输出端与隔离信号输出端口234连接。

根据本实用新型实施例的高精度模拟量信号隔离变送器，外部电源连接到电源输入端口233对高精度模拟量信号隔离变送器进行供电，第一电源模块110可以降低回路干扰和浪涌，给传送器提供更稳定的电源；传感器通过传感器信号输入端口235将信号输入隔离变送器内部，隔离变送器对输入的传感器信号进行隔离信号采集，并将采集到的隔离信号传输给运算放大器150，运算放大器150对隔离信号进行整合之后再传送给模拟输出芯片160，模拟输出芯片160与隔离信号输出端口234连接将经过隔离处理的模拟信号输出；电路组成简单，功能完全，整体体积较小，成本较一般的隔离变送器成本更低。

如图1所示，在本实用新型的一些具体实施例中，信号隔离短路还包括第二电源模块120和稳压器140，第二电源模块120的输入端与电源输入端口233连接，第二电源模块120的输出端与稳压器140的输入端连接，稳压器140的输出端与隔离放大器130的电源输入端、运算放大器150的电源输入端和模拟输出芯片160的电源输入端连接。外接的电源通过第二电源模块120输入信号隔离电路100中，降低回路干扰和浪涌，通过降压电路降低电压，结合稳压器140进行给隔离变送器内部电路元件提供一个稳定的5v电压。

如图4所示，在本实用新型的一些具体实施例中，变送器壳体的下端还设置有用于将变送器安装在滑轨上的卡扣240，卡扣240的内侧两边中部设置有用于卡紧滑轨的卡槽241。卡扣240内侧两边中部的卡槽241让变送器更好地扣紧安装轨道，更加牢固；卡扣的设计使得隔离变送器可以方便地安装在滑轨上。

如图2、图3、图5和图6所示，在本实用新型的一些具体实施例中，变送器壳体还包括上壳体210，下壳体220和电路固定架230；上壳体210为一块厚板，下部两侧设置有遮挡板211，上壳体210的四周还设置有若干固定杆212，固定杆212内设置有螺纹；电路固定架230形状与上壳体210匹配，中空且底部开口，两面相同，四周与固定杆212对应位置设置有固定通孔231，信号隔离电路100设置在电路固定架230的一面；下壳体220形状与上壳体210对称，与固定杆212位置对应处设置有螺丝通孔221；上壳体210、电路固定架230、下壳体220和卡扣240组成一个完整闭合的整体。

信号隔离电路100粘贴在电路固定架230的一面，体积较大的电路元器件设置在信号隔离电路100与电路固定架230组成的腔室中；上壳体210与下壳体220形状对称，安装好信号隔离电路100的电路固定架230夹在上壳体210与下壳体220之间，上壳体210的固定杆212穿过电路固定架230的固定通孔231与下壳体220的螺丝通孔221结合，再通过螺丝进行固定；电路固定架230、卡扣240以及上壳体210和下壳体220的遮挡板211连续连接，完成对变送器壳体四周的封装。可拆卸的三层壳体设计，在拆开与安装的时候非常方便，当电路出现问题时检修方便。

如图7所示，在本实用新型的一些具体实施例中，隔离信号输出端口234、传感器信号输入端口235、传感器电源输出端口236和电源输入端口233分别设置在电路固定架230的两侧，每个端口之间还设置有接线隔板232。传感器信号输入端口235与传感器电源输出端口236设置在电路固定架230的同一侧，隔离信号输出端口234和电源输入端口233设置在电路固定架230的另一侧；每个端口都设有两个接线口，每个端口之间都设置有接线隔板232将每个接线口隔开。各端口设置在电路固定架230的两侧，即设计在隔离变送器的两侧，方便与外接设备的连线；端口之间接线隔板232有利于连线的清晰，减少各线缆接头之间的影响。

如图4和图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，卡扣240的上端设置有若干连接孔242，卡扣240通过连接孔242套接在上壳体210的下端的固定杆212上。卡扣240的上端横向设置有六个均匀排列的连接孔242，卡扣240通过连接孔242与固定杆212的连接可拆装地固定在上壳体210的下端。卡扣240与上壳体210通过连接孔242和固定杆212连接，便于拆装，在卡扣240损坏是只需要单独更换卡扣240，无需更换整个壳体。

在本实用新型的一些具体实施例中，第一电源模块110选用f2424xt，隔离放大器130选用amc1200，运算放大器150选用ina132ua，模拟输出芯片160选用xtr111，第二电源模块120选用f2415xt，稳压器140选用lp2951。选用价格便宜但是精度较高的元件，满足需求的情况下又节省的成本，减少成本浪费。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。