模擬量輸出模塊的製作方法
2023-05-16 08:53:46 2
模擬量輸出模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了模擬量輸出模塊，它屬於電數字數據處理領域，具體包括依次連接的微處理器、晶片保護電路、數模轉換模塊、浪湧保護模塊和電壓電流轉換模塊。本實用新型解決了目前的模擬量輸出模塊不具備浪湧保護模塊，易使其中的電壓電流轉換晶片因輸入電壓過高而燒毀的缺陷，為此提供一種模擬量輸出模塊。
【專利說明】模擬量輸出模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電數字數據處理領域，具體涉及一種模擬量輸出模塊。
【背景技術】
[0002]現有的數據輸出模塊中微處理器接收的一般是採集模塊所發送的模擬量信號，模擬量輸出模塊將數位訊號變為模擬信號並由電壓電流轉換晶片輸出一定數值的電流，但是電壓電流轉換晶片常因輸入電壓過大而燒毀，必影響模擬量輸出模塊的正常使用。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是針對目前的模擬量輸出模塊不具備浪湧保護模塊，易使其中的電壓電流轉換晶片因輸入電壓過高而燒毀的缺陷，為此提供一種模擬量輸出模塊。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:
[0005]模擬量輸出模塊，包括依次連接的微處理器、數模轉換模塊和電壓電流轉換模塊，還包括浪湧保護模塊和晶片保護電路，微處理器、晶片保護電路、數模轉換模塊、浪湧保護模塊和電壓電流轉換模塊依次連接；所述的浪湧保護模塊包括第一電阻、比較器、場效應管、壓敏電阻、第一電感、氣體放電管和第四電阻，比較器的正相輸入端通過第一電阻與其反相輸入端連接，比較器的正相輸入端為浪湧保護模塊的輸入端，比較器的輸出端與場效應管的柵極連接，比較器的反相輸入端與場效應管的柵極連接，場效應管的源極的一條支路通過氣體放電管接地，另一條支路通過第一電感與電壓電流轉換模塊的輸入端連接，電壓電流轉換模塊的輸入端通過壓敏電阻接地。
[0006]採用本實用新型模擬量輸出模塊具有如下技術效果:
[0007]微處理器為模擬量輸出模塊的控制單元，用於控制將數位訊號輸入到模擬量輸出模塊；晶片保護電路採用隔離技術避免微處理器與外接電路直接連接造成的幹擾；數模轉換模塊將數位訊號轉換為模擬電信號；浪湧保護模塊在數模轉換模塊輸出的電流值大於額定值時，將超過額定值的電流對地洩放掉，避免模擬電信號的電流值過大燒壞電壓電流轉換模塊；電壓電流轉換模塊將由數模轉換模塊輸出的模擬電壓值變為所需電流量的模擬電流信號；壓敏電阻在兩端電壓變大時，其阻值會越來越小，從而將電流洩放到地端，而氣體放電管在兩端電壓大於設定值時，會變為短路狀態，從而洩放電流。
[0008]進一步，還包括模擬信號採集保護模塊，數模轉換模塊、模擬信號採集保護模塊和電壓電流轉換模塊依次連接。電壓電流轉換模塊將數模轉換模塊輸出的模擬電壓值轉換為電流值時，模擬信號採集保護模塊較好的避免幹擾電壓信號或耦合的交流雜波信號的影響而引起採樣信號的不穩定的現象。
[0009]進一步，所述的模擬信號採集保護模塊包括第一二極體、第二二極體、第三二極體、第四二極體和第十電阻，第二二極體的負極端與第一二極體的正極端連接，第四二極體的正極端與第三三極體的負極端連接，第一二極體的負極端與第三二極體的正極端連接，第四二極體的負極端與第二三極體的正極端連接，數模轉換模塊的輸出端通過第十電阻與第三二極體的正極端連接，第一二極體的負極端與電壓電流轉換模塊的輸入端連接。如果有幹擾電壓信號或耦合的交流雜波信號施加在電壓電流轉換模塊的輸入端，由於第一二極體、第二二極體、第三二極體和第四二極體組成雙向鉗位電路，可以吸收較強的雜波信號，確保採樣通道不會被較強的幹擾或雜波信號損壞。
[0010]進一步，所述的模擬信號採集保護模塊還包括第十一電阻、第五二極體、反向擊穿二極體、第一三極體、繼電器和報警負載，數模轉換模塊的輸出端通過第十一電阻與第五二極體的正極端連接，第五二極體的負極端與反向擊穿二極體的正極端連接，反向擊穿二極體的負極端與第一三極體的基極連接，第一三極體的集電極與繼電器連接，繼電器為報警負載的電源開關。在數模轉換模塊輸出的電壓值過大時，反向擊穿二極體導通，使第一三極體導通，從而使繼電器通電，進而使報警負載通電工作，發出報警聲，提示電流過大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型模擬量輸出模塊的實施例的結構圖。
[0012]圖2是本實用新型模擬量輸出模塊的浪湧保護模塊的結構圖。
[0013]圖3是本實用新型模擬量輸出模塊的模擬信號採集保護模塊的結構圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0015]如圖1所示，本實用新型模擬量輸出模塊，具體包括:依次連接的微處理器、晶片保護電路、數模轉換模塊、浪湧保護模塊和電壓電流轉換模塊。
[0016]在具體實施過程中，微處理器控制數位訊號輸入到模擬量輸出模塊中，經數模轉換模塊將數位訊號轉換為模擬電壓信號，再輸入到電壓電流轉換模塊，然後輸出所需電流量的電流。
[0017]另外，如圖2所示，本實用新型的浪湧保護模塊包括第一電阻R1、比較器U1、場效應管V1、壓敏電阻R3、第一電感L1、氣體放電管G和第四電阻R4，比較器Ul的正相輸入端通過第一電阻Rl與其反相輸入端連接，比較器Ul的正相輸入端為浪湧保護模塊的輸入端，比較器Ul的輸出端與場效應管Vl的柵極連接，比較器Ul的反相輸入端與場效應管Vl的柵極連接，場效應管Vl的源極的一條支路通過氣體放電管G接地，另一條支路通過第一電感LI與電壓電流轉換模塊的輸入端連接，電壓電流轉換模塊的輸入端通過壓敏電阻R3接地。浪湧保護模塊的輸入端電流過大時，第一電阻Rl兩端的電壓變大，比較器Ul輸出電壓增高，場效應管Vl的源極和柵極之間電壓增大到一定值時，即關斷場效應管Vl的源極和漏極的連接，從而使浪湧保護模塊與電壓電流轉換模塊之間的連接斷開，電壓電流轉換模塊不工作，本電路中，壓敏電阻R3在兩端電壓變大時，其阻值會越來越小，從而將電流洩放到地端，而氣體放電管G在兩端電壓大於設定值時，會變為短路狀態，從而洩放電流，避免模擬電信號的電流值過大燒壞電壓電流轉換模塊。
[0018]再者，如圖3所示，模擬信號採集保護模塊包括第一二極體VD1、第二二極體VD2、第三二極體VD3、第四二極體VD4、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第五二極體VD5、反向擊穿二極體VD6、第一三極體V2、發光二極體LED、繼電器K和報警負載，第二二極體VD2的負極端與第一二極體VDl的正極端連接，第四二極體VD4的正極端與第三三極體VD3的負極端連接，第一二極體VDl的負極端與第三二極體VD3的正極端連接，第四二極體VD4的負極端與第二三極體VD2的正極端連接，數模轉換模塊的輸出端通過第十電阻RlO與第三二極體VD3的正極端連接，第一二極體VDl的負極端與電壓電流轉換模塊的輸入端連接，另外，數模轉換模塊的輸出端通過第十一電阻RH與第五二極體VD5的正極端連接，第五二極體VD5的負極端與反向擊穿二極體VD6的正極端連接，反向擊穿二極體VD6的負極端與第一三極體V2的基極連接，第一三極體V2的集電極分別與發光二極體LED的負極和繼電器K連接，繼電器K為報警負載的電源開關。若數模轉換模塊輸出的模擬電信號中存在幹擾電壓信號或耦合的交流雜波信號，由於第一二極體、第二二極體、第三二極體和第四二極體組成雙向鉗位電路，可以吸收較強的雜波信號，確保電壓電流轉換模塊的採樣通道不會被較強的幹擾或雜波信號損壞，另外，如果第十電阻RlO上端電壓值較高，較高的電壓則會擊穿反向擊穿二極體VD6，繼而驅動第一三極體V2導通，並使繼電器K動作，使報警負載通電，輸出告警聲。同時告警通道上的發光二極體LED點亮，指示對應的信號通道異常。如果未發生異常現象，則反向擊穿二極體VD6處於斷開狀態，第一三極體V2的處於不導通狀態，不會有異常告警接點信號輸出，系統處於正常狀態。
[0019]器件選擇:氣體放電管G為2RX150M/L，比較器Ul為LF351，場效應管Vl為IRFU020型，第一三極體V2為9014型。
[0020]對於本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護範圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
【權利要求】
1.模擬量輸出模塊，包括依次連接的微處理器、數模轉換模塊和電壓電流轉換模塊，其特徵在於:還包括浪湧保護模塊和晶片保護電路，微處理器、晶片保護電路、數模轉換模塊、浪湧保護模塊和電壓電流轉換模塊依次連接；所述的浪湧保護模塊包括第一電阻、比較器、場效應管、壓敏電阻、第一電感、氣體放電管和第四電阻，比較器的正相輸入端通過第一電阻與其反相輸入端連接，比較器的正相輸入端為浪湧保護模塊的輸入端，比較器的輸出端與場效應管的柵極連接，比較器的反相輸入端與場效應管的柵極連接，場效應管的源極的一條支路通過氣體放電管接地，另一條支路通過第一電感與電壓電流轉換模塊的輸入端連接，電壓電流轉換模塊的輸入端通過壓敏電阻接地。
2.如權利要求1所述的模擬量輸出模塊，其特徵在於:還包括模擬信號採集保護模塊，數模轉換模塊、模擬信號採集保護模塊和電壓電流轉換模塊依次連接。
3.如權利要求2所述的模擬量輸出模塊，其特徵在於:所述的模擬信號採集保護模塊包括第一二極體、第二二極體、第三二極體、第四二極體和第十電阻，第二二極體的負極端與第一二極體的正極端連接，第四二極體的正極端與第三三極體的負極端連接，第一二極體的負極端與第三二極體的正極端連接，第四二極體的負極端與第二三極體的正極端連接，數模轉換模塊的輸出端通過第十電阻與第三二極體的正極端連接，第一二極體的負極端與電壓電流轉換模塊的輸入端連接。
4.如權利要求2或3所述的模擬量輸出模塊，其特徵在於:所述的模擬信號採集保護模塊還包括第十一電阻、第五二極體、反向擊穿二極體、第一三極體、繼電器和報警負載，數模轉換模塊的輸出端通過第十一電阻與第五二極體的正極端連接，第五二極體的負極端與反向擊穿二極體的正極端連接，反向擊穿二極體的負極端與第一三極體的基極連接，第一三極體的集電極與繼電器連接，繼電器為報警負載的電源開關。
【文檔編號】H03M1/66GK204206162SQ201420690548
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】蔡明英 申請人:重慶市金澤鑫科技有限公司